智能建筑弱电系统接地的基本设计

芦天琦

摘 要：智能建筑是一种新型的建筑类型，这种建筑由于具有多种电气设备，所以对安全性要求比较高，设计人员必须优化防雷接地设计，这样才能保证建筑使用的安全性，也能降低电气设备发生损坏的概率，从而保证建筑功能的有效发挥。本文对智能建筑弱电系统接地的基本设计进行了介绍，还对设计过程中需要掌握的要点进行了分析，希望对设计人员提供一定参考价值。

关键词：智能建筑；弱电系统；接地设计

1 前言

智能建筑这类工程项目，需要做好设计方案优化工作，尤其是防雷设计，设计人员必须根据工程实际，对设计方案进行反复研究与修改，避免在雷电环境下，电气设备出现较大的质量问题。雷电是一种物理反应，其会产生静电感应、高温高热以及电磁辐射，这些电荷对建筑电气设备有着一定影响，通过优化防雷设计，可以降低辐射的影响力。如果只能建筑的防雷设计不过关，很可能影响建筑网络信号，而且会使建筑内电气设备遭到损坏，影响其运行的稳定性，为了避免这类问题发生，设计人员一定要做好弱电系统防雷接地设计。

2 联合接地方式

在智能建筑中，一般都采用的是钢筋混凝土或者金属结构，由于金属构件之间相互连通，会形成闭合的电气通路，所以，智能建筑在被雷电击中后，这些电气通路会在建筑表面形成电气屏幕，从而保护建筑内的电气设备不会受到损坏。电气屏幕的主要作用是防止雷击电流从此危险电位，是建筑防雷的有效措施。弱电接地系统如果与防雷接地分开，则需要增加地线的长度，这样可以避免两系统之间的互相干扰，但是系统自身却容易受到干扰，为了提高建筑防雷的效果，必須采用环式接地系统，将电子设备连接到弱电接地环，而弱电接地环再与防雷接地环进行多点连接，这种联合接地的方式，有助于防止雷电反击。下面笔者对联合接地的方式进行简单介绍。

2.1 接地体

接地体主要是指埋在土壤中具有散流功能的导体，引下线断接卡与接地体的连接导线叫做地接线，接地体与接地线连接在一起后，可以形成基础的接地装置，其是联合接地的重要组成部分。在接地装置中，可以将接地电阻作为衡量接地效果的指标，其中接地电阻越低，电流的流动速度越快，为了降低电位变动对电气设备的干扰，设计人员需要综合布线接地，所以，在智能建筑周围，接地线都是呈分散状态分布与连接的。

在进行联合地网设计时，需要遵照一定原则，即联合地网布置与连通时，地网线路与建筑隔距需要<2√ρ，在形成闭合联合地网后，在与建筑隔距>2√ρ的位置，不需要进行连通。连通采用的材料较多，其中镀锌扁钢的尺寸需要满足40*4mm2的要求，这些材料一般埋设在地下，并且采用的是就近原则进行焊接连通，联合地网连通点至少需要2点，而且需要与建筑环形接地体相连。连接镀锌扁钢的中间位置，还需要根据实际敷设垂直接地体，扁钢的埋深一般≥0.6m，埋深的深度可以根据实际要求进行调整，如果条件允许，可以利用电缆沟槽对扁钢进行连通。

2.2 接地引入线

地网与接地总汇集排之间的连接线称为接地引入线。接地引入线长度一般不超过30m。地网与接地总汇集排间至少要有两处不同位置的焊接，可以用40*4mm2的镀锌扁钢，也可以用数量相同截面积不小于120mm2的绝缘护套多股铜线连接。

2.3 接地汇集线

接地汇集线是指大楼分布设置可提供各通信机房接地连接的一组接地干线的总称。为了提高接地有效性和减少地线上杂散电流回窜，接地汇集线分为垂直接地总汇集线（垂直贯穿建筑，与分汇集线间树形辐射状连接）和水平接地分汇集线（分层设置，就近连接各设备的接地连接线）两部分。

2.4 接地汇集排

公共的接地母排，为大楼内各种接地提供的连接汇集窗口。接地汇集排分为接地总汇集排和接地分汇集排。

（1）接地总汇集排：连接接地引入线和接地总汇集线。一般安装在大楼内电力室的垂直走线架附近合适的位置。若存在多块接地总汇集排，最好将每块接地总汇集排均压互联。

（2）接地分汇集排：连接各类设备与水平接地分汇集线。接地分汇集排一般情况设置在各层楼（机房）的垂直走线架附近合适的位置，也可安装在机房活动地板下。

2.5 接地连接线

大楼内各类需要接地的设备与接地分汇集排之间的连接线。接地连接线应用塑料导管进行较长导管放置，如果一定要用钢导管，则可以通过“端连接”（导管端口位置用跳线将接地连接线与导管连接）来消除电感。接地连接线与一组机柜间，用适当长度的接地铜排连接，再用接地连接线将接地铜排与接地分汇集排连通，并尽可能缩短接地连接线的长度。

2.6 机房内的接地与连接要求

机房内各设备的电源工作地线与设备外壳是否进行短连，均按照设备厂家的要求确定。但设备正常不带电的金属部分如外壳、机架等，应与接地分汇集排进行连接。设备及系统之间各类信号电缆屏蔽层的两端及射频同轴电缆外导体，均应与所连接设备的金属机架（壳）保持良好的电气接触。走线架在安装连接时，承担电气通路的金属构件及架的连接，在连接处应除去表面涂层（如：涂料、漆、瓷釉等），以保持其电气连通的可靠性。不靠在一起安装的走线架应分别就近与接地汇集排进行连接。

3 防静电接地

在雷电作用下，建筑内容易聚集静电荷，如果聚集量过大，会对用电设备产生不良的影响，所以，优化防静电接地设计，可以有效提高用电设备使用的安全性。防静电接地设计，需要在建筑结构周围设置4个接地体，而接地体与地网线相连的位置，还需要设置检测点，将接地体与地网线有效的连接在一起，可以形成完整的系统网，对降低聚集静电荷对用电设备的影响有着较大帮助。

抗干扰地线是设备系统的低电平信号，同时为了安全起见，需设置一条安全地线，以防外壳感应电对人体的伤害。灵敏电路的接地，应各自隔离或屏蔽，以防地回流或静电感应而产生干扰。随着现代信息技术的快速发展，建筑运转对设备的要求也越来越高，机房数量与设备数量都会大大增加，相互磁场也更加紊乱，干扰更加明显，因此，优化智能建筑及机房的防静电接地设计，是提高建筑内电气设备安全性的有效的措施。

结束语

对智能建筑进行弱电接地设计，不但可以增强建筑的防雷电功能，还能降低外界因素对电气设备质量的影响，有助于提高设备的抗干扰性，从而提高设备运行的稳定性以及安全性。随着建筑行业的不断发展，建筑的结构功能越来越多，电气设备的性能也越来越强，如果设计人员没有做好防雷接地系统的优化工作，很容易增加磁场的干扰性，导致电气设备出现故障。联合接地是弱电系统接地的有效方式，其可以优化线路与设备的布置，还可以降低雷电对建筑功能的影响。

参考文献

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