[汇编]智能化楼宇接地防护措施

防雷接地
    智能化楼宇内有大量的电子设备与布线系统,如通信自动化系统,火灾报警及消防联动控制系统,楼宇自动化系统,保安监控系统,办公自动化系统,闭路电视系统等,以及他们相应的布线系统。从已建成的大楼看,大楼的各层顶板,底板,侧墙,吊顶内几乎被各种布线布满。这些电子设备及布线系统一般均属于耐压等级低,防干扰要求高,最怕受到雷击的部分。不管是直击,串击,反击都会使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。因此对智能化楼宇的防雷接地设计必须严密,可靠。智能化楼宇的所有功能接地,必须以防雷接地系统为基础,并建立严密,完整的防雷结构。

    智能建筑多属于一级负荷,应按一级防雷建筑物的保护措施设计,接闪器采用针带组合接闪器,避雷带采用25×4(mm)镀锌扁钢在屋顶组成 ≤10×10(m)的网格,该网格与屋面金属构件作电气连接,与大楼柱头钢筋作电气连接,引下线利用柱头中钢筋,圈梁钢筋,楼层钢筋与防雷系统连接,外墙面所有金属构件也应与防雷系统连接,柱头钢筋与接地体连接,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备,而且还能防止外来的电磁干扰。

    各类防雷接地装置的工频接地电阻,一般应根据落雷时的反击条件来确定。防雷装置如与电气设备的工作接地合用一个总的接地网时,接地电阻应符合其最小值要求。

交流工作接地
    工作接地主要指的是变压器中性点或中性线(N线)接地。N线必须用铜芯绝缘线。在配电中存在辅助等电位接线端子,等电位接线端子一般均在箱柜内。必须注意,该接线端子不能外露;不能与其它接地系统,如直流接地,屏蔽接地,防静电接地等混接;也不能与PE线连接。

    在高压系统里,采用中性点接地方式可使接地继电保护准确动作并消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏移,保持三相电压基本平衡,这对于低压系统很有意义,可以方便使用单相电源。

安全保护接地
    即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些金属构件,用PE线连接起来,但严禁将PE线与N线连接。

    在智能化楼宇内,要求安全保护接地的设备非常多,有强电设备,弱电设备,以及一些非带电导电设备与构件,均必须采取安全保护接地措施。当没有做安全保护接地的电气设备的绝缘损坏时,其外壳有可能带电。如果人体触及此电气设备的外壳就可能被电击伤或造成生命危险。在中性点直接接地的电力系统中,接地短路电流经人身,大地流回中性点;在中性点非直接接地的电力系统中,接地电流经人体流入大地,并经线路对地电容构成通路,这两种情况都能造成人身触电。

直流接地
    在这些电子设备在进行输入信息,传输信息,转换能量,放大信号,逻辑动作,输出信息等一系列过程中都是通过微电位或微电流快速进行,且设备之间常要通过互联网络进行工作。因此为了使其准确性高,稳定性好,除了需有一个稳定的供电电源外,还必须具备一个稳定的基准电位。可采用较大截面的绝缘铜芯线作为引线,一端直接与基准电位连接,另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与PE线连接,严禁与N线连接。

屏蔽接地与防静电接地
    在智能化楼宇内,电磁兼容设计是非常重要的,为了避免所用设备的机能障碍,避免甚至会出现的设备损坏,构成布线系统的设备应当能够防止内部自身传导和外来干扰。
    这些干扰的产生或者是因为导线之间的耦合现象,或者是因为电容效应或电感效应。其主要来源是超高电压,大功率幅射电磁场,自然雷击和静电放电。这些现象会对设计用来发送或接收很高传输频率的设备产生很大的干扰。因此对这些设备及其布线必须采取保护措施,免受来自各种方面的干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将外壳与PE线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。

    防静电干扰也很重要。在洁净、干燥的房间内,人的走步、移动设备,各自磨擦均会产生大量静电。例如在相对湿度10~20%的环境中人的走步可以积聚3.5万伏的静电电压、如果没有良好的接地,不仅仅会产生对电子设备的干扰,甚至会将设备芯片击坏。将带静电物体或有可能产生静电的物体(非绝缘体)通过导静电体与大地构成电气回路的接地叫防静电接地。防静电接地要求在洁静干燥环境中,所有设备外壳及室内(包括地坪)设施必须均与PE线多点可靠连接。

    智能建筑的接地装置的接地电阻越小越好,独立的防雷保护接地电阻应≤10Ω;独立的安全保护接地电阻应≤4Ω;独立的交流工作接地电阻应≤4Ω;独立的直流工作接地电阻应≤4Ω;防静电接地电阻一般要求≤100Ω。

解析智能建筑布线系统常见误区

    自布线系统进入国内就一直给国人一种神秘感觉,似乎大厦一旦有了布线系统立即就成为智能大厦,并且各个弱电系统都可以利用这套布线系统。其实不然,从理论上讲,综合布线系统是将大楼内的各个弱电系统的传输介质统一为一种高性能的传输介质,以便于管理、维护以及未来的扩展。但是,目前在国内我们不可能也没有必要这样做,主要原因有三:

    1. 造价过高,性能也未必很好。例如保安监控系统,目前使用的75欧姆同轴电缆,其价格低廉、传输距离远(超过100米)、高带宽,而综合布线中所用到的8芯双绞线在这方面相对就没有优势。

    2. 我国行业管理的限制。例如消防保安系统,目前还是单独设计、单独施工、单独管理,像这样的系统采用综合布线也不适用。

    3. 不能充分发挥布线的优势。布线系统的优势是为用户变更终端设备的种类和位置提供了最大的灵活性,而像楼宇自控、保安监控等弱电终端设备几乎长期固定在房间或走廊的某一位置,不需经常改变。 由此可见,综合布线系统并不是全能的,它主要为智能大厦中的通信自动化提供了高性能的基础。

    此外,目前在布线市场上,媒体和各商家炒作最多的就是“千兆位”了,例如去年还在炒作 “超5类”,而今年布线厂商已相继推出支持千兆位的“6类”甚至“7类”布线系统了。厂家推出先进的产品固然是件好事,但我希望用户不要被厂商的炒作搞乱自己的头脑,在选择布线产品时冷静的考虑一下:自己是否需要如此高档的系统。

    其实5类和超5类系统已经可以满足千兆位的传输要求,而且不管是622M、1G的ATM还是千兆位以太网,目前也主要作为网络主干选用,而真正到终端的水平布线系统,恐怕目前国内很少有人能使用上真正独享的10Mbps的速率,普遍情况是共享10Mbps的速率。当用户真有要在连接终端的系统中使用1000Mbps的速率要求时,恐怕6类系统已经过时了。即使有的用户现在就要求在水平到终端的系统中使用1000Mbps的速率来传输多媒体信息(即语音、数据和图像),那么也实在是“大马拉小车”。因为目前的多媒体信息(例如VOD、电视会议等)在25Mbps的ATM和10Mbps的以太网上即可实现。

    另外,目前还没有对6类系统的安装规范,也没有对6类或7类系统的测试规范,目前普遍使用的测试设备标准仍是基于100MHz的标准,所以即使在用户的项目中采用了6类产品,用户也无法确认所采用的布线系统是否符合6类系统要求。

    最后是屏蔽与非屏蔽问题。近年来,不少综合布线系统建设者主张采用屏蔽布线系统。虽然在非屏蔽线的外部加上一层金属屏蔽层,其抗外部干扰的能力会得到加强,但会带来安装使用相对复杂、接地不良、造价提高等问题。这就如同在电线外面加上金属网,虽然可以减少对外部的干扰,但用户由于没有此必要因而通常并不这样去做。