蔡曉鷹
(上饒市城鄉(xiāng)規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)院,江西 上饒 334000)
1.1 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50057-94)。
1.2 《民用建筑電器設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T16-92)。
1.3 《建筑電器工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50303-2002)。
1.4 《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/T50311-2000)。
1.5 《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50314-2000)。
1.6 《計(jì)算機(jī)機(jī)房防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50174-93)。
1.7 《通信局(站)接地設(shè)計(jì)暫行技術(shù)規(guī)范》(YDJ26-89)。
為了使智能建筑內(nèi)大量的電子設(shè)備和線路得到更有效的保護(hù),除了采用一般防雷接地做法外,還應(yīng)注意等位面和均壓空間的做法。對(duì)等位面的做法,采用的是利用樓層內(nèi)鋼筋與周圍柱子鋼筋連接在一起。對(duì)均壓空間的做法,采用的是將建筑物30m及以上每3層的圈梁鋼筋與外墻所有柱子鋼筋連接在一起。各類防雷接地裝置的工頻接地電阻,根據(jù)落雷時(shí)的反擊條件來確定。防雷裝置與電氣設(shè)備的工作接地合用一個(gè)總的接地網(wǎng)時(shí),接地電阻應(yīng)符合其最小值要求,即接地電阻要小于1Ω。
工作接地主要指的是變壓器中性點(diǎn)或中性線(N線)接地,N線采用銅芯絕緣線。在配電中存在輔助等電位接線端子,等電位接線端子一般放在箱柜內(nèi)。按照《民用建筑電器設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T16-92)的要求,該接線端子不能外露;不能與其他接地系統(tǒng),如直流接地、屏蔽接地、防靜電接地等混接;也不能與PE線連接。智能化樓宇的供電接地系統(tǒng)采用TN-S系統(tǒng),對(duì)于TN-S系統(tǒng),所有接到總等電位銅排的中性線N采用絕緣銅線,嚴(yán)禁中性線N和保護(hù)地線PE有任何電氣連接。在自備變電所設(shè)置60mm×5mm的總等電位銅排,將變壓器中性點(diǎn)、中性線N和總等電位銅排連接在一起。按規(guī)范采用一個(gè)總的共同接地裝置,即統(tǒng)一接地體。統(tǒng)一接地體為接地電位基準(zhǔn)點(diǎn),由此分別引出各種功能接地引線,利用總等電位和輔助等電位的方式組成一個(gè)完整的統(tǒng)一接地系統(tǒng)。在變配電所內(nèi)設(shè)置總等電位銅排,該銅排一端通過構(gòu)造柱或底板上的鋼筋與統(tǒng)一接地體連接,另一端通過不同的連接端子分別與交流工作接地系統(tǒng)中的中性線連接,與需要做安全保護(hù)接地的各設(shè)備連接,與防雷系統(tǒng)連接,與需做直流接地的電子設(shè)備的絕緣銅芯接地線連接。在智能大廈中,因?yàn)橄到y(tǒng)采用計(jì)算機(jī)參與管理或使用計(jì)算機(jī)作為工作工具,所以其接地系統(tǒng)宜采用單點(diǎn)接地并宜采取等電位措施。單點(diǎn)接地是指保護(hù)接地、工作接地、直流接地在設(shè)備上相互分開,各自成為獨(dú)立系統(tǒng)。可從機(jī)柜引出三個(gè)相互絕緣的接地端子,再由引線引到總等電位銅排上共同接地。不允許把三種接地聯(lián)結(jié)在一起,再用引線接到總等電位銅排上。實(shí)際上這是混合接地,這種接法既不安全又會(huì)產(chǎn)生干擾,現(xiàn)在的規(guī)范是不允許的。
在智能化樓宇內(nèi),要求安全保護(hù)接地的設(shè)備非常多,有強(qiáng)電設(shè)備、弱電設(shè)備以及一些非帶電導(dǎo)電設(shè)備與構(gòu)件,均必須采取安全保護(hù)接地措施。當(dāng)沒有做安全保護(hù)接地的電氣設(shè)備的絕緣損壞時(shí),其外殼有可能帶電。如果人體觸及此電氣設(shè)備的外殼,就可能被電擊傷或造成生命危險(xiǎn)。在中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)中,接地短路電流經(jīng)人身、大地流回中性點(diǎn);在中性點(diǎn)非直接接地的電力系統(tǒng)中,接地電流經(jīng)人體流入大地,并經(jīng)線路對(duì)地電容構(gòu)成通路,這兩種情況都能造成人身觸電。加裝保護(hù)接地裝置并且降低它的接地電阻,不僅是保障智能建筑電氣系統(tǒng)安全、有效運(yùn)行的有效措施,也是保障非智能建筑內(nèi)設(shè)備及人身安全的必要手段。當(dāng)然,當(dāng)前普遍采用的三相四線制,保護(hù)接地法并非防止觸電事故的良策。而比較理想的方法是采用三相五線制供電方式的電網(wǎng),可將設(shè)備外殼與專用保護(hù)零線連接。在弱電井設(shè)置保護(hù)接地干線PE,采用40mm×4mm鍍錫銅排作為保護(hù)接地干線PE。保護(hù)接地干線PE和總等電位銅排連接,保護(hù)接地干線PE應(yīng)該用絕緣子架設(shè),與防雷接地系統(tǒng)隔離。防止雷電對(duì)保護(hù)地線PE的反擊和感應(yīng)。
在一幢智能化樓宇內(nèi),包含有大量的計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備和帶有電腦的大樓自動(dòng)化設(shè)備。這些電子設(shè)備在進(jìn)行輸入信息、傳輸信息、轉(zhuǎn)換能量、放大信號(hào)、邏輯動(dòng)作、輸出信息等一系列過程中都是通過微電位或微電流快速進(jìn)行,且設(shè)備之間常要通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行工作。因此為了使其準(zhǔn)確性高、穩(wěn)定性好,除了需要一個(gè)穩(wěn)定的供電電源外,還必須具備一個(gè)穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位??刹捎幂^大截面的絕緣銅芯線作為引線,一端直接與基準(zhǔn)電位連接,另一端供電子設(shè)備直流接地。該引線不宜與PE線連接,嚴(yán)禁與N線連接。設(shè)備的直流接地采用截面積不小于35mm2的多芯絕緣銅線穿鋼管或線槽引到輔助等電位銅排。
在智能化樓宇內(nèi),電磁兼容設(shè)計(jì)是非常重要的,為了避免所用設(shè)備的機(jī)能障礙,避免出現(xiàn)設(shè)備損壞,構(gòu)成布線系統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)當(dāng)能夠防止內(nèi)部自身傳導(dǎo)和外來干擾。這些干擾的產(chǎn)生或者是因?yàn)閷?dǎo)線之間的耦合現(xiàn)象,或者是因?yàn)殡娙菪?yīng)或電感效應(yīng)。其主要來源是超高電壓、大功率幅射電磁場(chǎng)、自然雷擊和靜電放電。這些現(xiàn)象會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)用來發(fā)送或接收很高傳輸頻率的設(shè)備產(chǎn)生很大的干擾。因此對(duì)這些設(shè)備及其布線必須采取保護(hù)措施,免受來自各種方面的干擾。防靜電干擾也很重要。在潔凈、干燥的房間內(nèi),人的走步、移動(dòng)設(shè)備、各自磨擦均會(huì)產(chǎn)生大量靜電。例如在相對(duì)濕度10%-20%的環(huán)境中人的走步可以積聚3.5KV的靜電電壓,如果沒有良好的接地,不僅會(huì)產(chǎn)生對(duì)電子設(shè)備的干擾,甚至?xí)⒃O(shè)備芯片擊壞。
對(duì)智能建筑電器線路的接地保護(hù)一般采用共用接地系統(tǒng),接地體利用大樓基礎(chǔ)地梁內(nèi)主筋,防雷接地、保護(hù)接地及各弱電設(shè)備接地利用同一接地體。統(tǒng)一接地系統(tǒng)利用大樓的樁基鋼筋,并用40mm×4mm鍍鋅扁鋼將其連成一體,作為自然接地體。根據(jù)規(guī)范,該系統(tǒng)與防雷接地系統(tǒng)共用,其接地電阻≤1Ω。若達(dá)不到要求,必須增加人工接地體或采用化學(xué)降阻法,使接地電阻≤1Ω。對(duì)酸性腐蝕相對(duì)較大,可采用防腐性能相對(duì)較高的17.2mm×300mm。
紫銅搭接地桿接地。必要時(shí)基礎(chǔ)地梁內(nèi)主筋可以和樁基鋼筋連接在一起。實(shí)踐證明,這種做法不但可以節(jié)約大量投資,而且非??茖W(xué)合理,切實(shí)可行和施工方便,同時(shí)可以得到極佳的效果。明確地講,所說的共用接地系統(tǒng)是將防雷地、工作交流地(N線)、靜電地、屏蔽地、直流地、絕緣地、安全保護(hù)地等做在一個(gè)接地裝置上(通常是大樓基礎(chǔ)地),接地電阻值取其中的最低值。完全的共地系統(tǒng)不僅采用公共的接地裝置,而且采用公共的接地系統(tǒng),共地可使電子設(shè)備避免受到地電位反擊。將設(shè)備外殼用多芯絕緣銅線聯(lián)結(jié)到輔助等電位銅排。其截面積,按照額定工作電流而定,一般用6mm2的多芯絕緣銅線。
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,智能建筑的數(shù)量越來越多,功能也越來越完善。在實(shí)際工作中,設(shè)計(jì)人員和建設(shè)方一般都比較重視智能建筑功能的完善、性能指標(biāo)的高低和設(shè)備的先進(jìn)性等指標(biāo)。當(dāng)然這些都對(duì)智能建筑是否成功起著關(guān)鍵作用。但在智能建筑設(shè)計(jì)和工程施工中還應(yīng)注意智能建筑中各種設(shè)備的接地。接地對(duì)于智能建筑中設(shè)備的安全運(yùn)行和數(shù)據(jù)的可靠傳輸有著很大影響。
[1]民用建筑電器設(shè)計(jì)規(guī)范(JGJ/T16-92).北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,1992.
[2]智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50314-2000).北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2000.
[3]朱林根.21世紀(jì)建筑電氣設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2001.