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建筑电气设计中综合布线系统接地问题的探析

'建筑电气设计中综合布线系统接地问题的探析'
建筑电气设计中综合布线系统接地问题的探析综合布线系统是智能建筑的一部分,主要特性表现为兼容性、开放性、灵敏性、牢靠性、先进性和经济性,它既能使语音、数据、图像设备和交流设备与其他信息管理系统相连,也能使这些设备与外部通讯网络相衔接。而建筑电气设计中综合布线系统接地设计的目的,是为了减小电气故障对综合布线的电缆和相关衔接硬件的损坏,防止终端设备或器件的损坏,保证系统的正常运转。    1. 智能建筑综合布线系统接地的结构及要求    根据智能建筑接地和接线要求的规定,综合布线系统接地的结构包括接地线、接地母线、接地干线、主接地母线、接地引入线和接地体六部分。在系统接地设计时, 可按上述六个要素分层次地进行。    1.1 接地线    接地线是指综合布线系统各种设备与接地母线之间的连线。所有接地线应为铜质导线,截面应不小于4 mm2。当综合布线系统采用屏蔽电缆布线时,信息口插座的接地可利用电缆屏蔽层作为接地线连至每层的配线柜。若综合布线的电缆采用钢套管或金属线糟敷设时,套管或金属线糟应在两端做好良好的接地。    1.2 接地母线    接地母线是水平布线于系统接地线的公用中心连接点。每一层的楼层配线柜均应与本楼层接地母线相焊接,并且与接地母线同一配线间的所有综合布线用的金属架及接地干线均应与该接地母线相焊接。接地母线均应为铜母线,最小尺寸应为6mm×50mm,长度视工程实际需要来确定。接地母线应尽量采用电镀锡以减小接触电阻,如不是电镀,导线固定到母线之前须对母线进行清理。    1.3 接地干线    接地干线是由总接地母线引出,连接所有接地母线的接地导线。在进行接地干线的设计时,应充分考虑建筑物的结构形式,建筑物的大小以及综合布线的路由与空间配置,并与综合布线电缆干线的敷设相协调。接地干线应安装在不受物理和机械损伤的保护处,建筑物内的水管及金属电缆屏蔽层不能作为接地干线使用。接地干线应为绝缘铜芯导线,最小截面应不小于16mm2。当在接地干线上,其接地电位差大于1Vrm@S(有效值)时,楼层配线间应单独用接地干线接至主接地母线。    1.4 主接地母线    一般情况下,每栋建筑物有一个主接地母线。主接地母线作为综合布线接地系统中接地干线及设备接地线的转接点,其理想位置宜设于外线引入间或建筑配线间。主接地母线应布置在直线路径上,同时考虑从保护器到主接地母线的焊接导线不宣过长。接地引入线、接地干线、直流配电屏接地线、外线引入间的所有接地线,以及与主接地母线同一配线间的所有综合布线用的金属架均应与主接地母线良好焊接。当外线引入电缆配有屏蔽或穿金属保护管时,此屏蔽和金属管也应焊接至主接地母线。主接地母线应采用铜母线,其最小截面尺寸为6mmX100mm,长度可视工程实际需要而定。和接地母线相同,主接地母线也应尽量采用电镀锡。如不是电镀,主接地母线在固定到导线前必须进行清理。    1.5 接地引入线    接地引入线指主接地母线与接地体之间的连接线, 宜采用40mm×4mm或50mm×5mm的镀锌扁钢。接地引入线应作绝缘防腐处理,在其出土部位应有防机械损伤措施,且不宜与暖气管道同沟布放。    1.6 接地体    接地体分自然接地体和人工接地体两种。    1.6.1 接地装置(埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的金属导体)    一般情况下,应充分利用建筑物钢筋混凝土基础内的钢筋作为防雷接地装置,当不能利用其钢筋混凝土基础作为接地装置时,应围绕建筑物四周敷设成环形的人工接地装置。电气、电子设备等接地装置宜与防雷接地装置共用接地体,并宜与埋地金属管道相连,此时,接地电阻不应大于1Ω。若与防雷接地装置分开,两接地装置的距离一般不小于3m;电子设备不应小于20m。    1.6.2 自然接地装置    利用建筑物的基础结构钢筋作防雷接地装置。把周边地梁上部的两条钢筋(如只有承台而没有地梁的,必须用两条≥Φ16的镀锌圆钢)通长焊接作水平接地体;利用每根桩内两条钢筋(如没有桩筋的,必须在承台底或地梁底补装人工垂直接地体)与承台钢筋焊接作垂直接地体(用作垂直接地体的承台数不少于总承台数的25%)。    1.6.3 人工接地装置    (1)垂直接地体用∠50*50*5* 2500mm的镀锌角钢,每一接地极的间距一般为5m,不小于3m。    (2)水平接地体用-50*5镀锌扁钢或≥Φ16的镀锌圆钢。    (3)接地装置应围绕建筑物四周敷设,并按≤18m的间隔与建筑物的地梁筋连接。埋设深度应大于0.5m,一般取0.8m。    (4)引下线 (连接接闪器与接地装置的金属导体)    (5)引下线应沿建筑物周边均匀或对称布置,并应以最短最直路径接地,第一类防雷建筑物的引下线间距不应大于12m;第二类不应大于18m;第三类不应大于25m。    尽可能设置多一些引下线,减小电磁脉冲强度和提高电子设备在室内的有效使用面积。建筑物的主要阳角位置应尽可能设置引下线,因为这些部位最容易遭受雷击。    当综合布线采用单独接地系统时,接地体一般采用人工接地体,并应满足以下条件:    a.距离工频低压交流供电系统的接地体不宣小于10米。    b.距离建筑物防雷系统的接地体不应小于2米,接地电阻不应大于20Ω。    当综合布线采用联合接地系统时,接地体一般利用建筑物基础内钢筋网作为自然接地体,其接地电阻应小于1Ω。在实际应用中通常采用联合接地系统,这是因为与前者相比,联合接地方式具有以下几个显著的优点:    a.当建筑物遭受雷击时,楼层内各点电位分布比较均匀,工作人员及设备的安全能得到较好的保障。同时,大楼的框架结构对中波电磁场能提供10~40dB的屏蔽效果。    b.容易获得较小的接地电阻。    c.可以节约金属材料, 占地少。    2.接地设计应注意的问题    在进行建筑电气设计时,综合布线系统的接地设计应注意以下几个问题:    2.1 屏蔽层完整、可靠接地。为减少外界电磁干扰, 综合布线系统应采用屏蔽措施。为保证屏蔽效果,屏蔽层必须正确可靠接地。当接地系统中存在两个,不同的接地体时,其接地电位差应不大于1Vrm@S ( 有效值) 。端接时应尽量减少屏蔽层中接地线的剥开长度,因为剥开长度越短,引起的电感越少,接地效果也越好。现场接地时,建议采用单点接地的方法,避免多点接地引起电压回路。    2.2 加装电气保护器。室外电缆进入建筑物内时, 通常在入口处经过一次转接进入室内在转接处应加装电气保护设备,这样可以避免因电缆受到雷击产生感应电势、与电力线路接触、电源感应电势和地电势上浮等外界因素而给用户终端设备或器件带来损坏。    2.3 过压保护装置宜选用气体放电管保护器。因为气体放电管保护器的陶瓷外壳内密封有两个电极,其间有放电间隙,并充有惰性气体。当两个电极之间的电位差超过250V交流电压或700V雷电浪涌电压时,气体放电管开始出现电弧,为导体和地电极之间提供了一条导电通路。    2.4过流保护宜选用能够自复的保护器。由于电缆上可能出现
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