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【摘要】：建筑的防雷接地设计，关乎建筑及设备的安全。不仅是相关技术人员需要掌握，相关工程商及业主也需要对此有了解。因此本文整理了智能建筑弱电系统的防雷接地设计的相关技术与要点，提供参考。
【关键词】：智能建筑、弱电、接地、防雷等
Abstract: lightning protection and grounding design of the building, dealing with the construction and equipment of security. Not only need to have the relevant technical staff, engineering and owners need to have to understand. This article finishing the Intelligent Building lightning protection and grounding design technology and points of reference.
Key words: intelligent building, weak, grounding, lightning protection
O646.1+2
一、引言
雷电是一系列物理反应的过程，包括静电感应、高温高热、电磁辐射、光辐射等。积聚的大量电荷的雷云覆盖面广，辐射范围可覆盖达几十公里，并通过各种网络（电力、通信等）的相互渗透，进一步扩大影响范围。雷电产生的过电压和电磁脉冲，达到一定程度后，轻则引起系统失灵（误动、信息丢失、性能变坏、运行不稳定等），重则导致电子系统或设备元器件永久性损坏。而电子系统和网络系统都是智能建筑维持正常运转的重要部分，因此，智能建筑中就必须考虑弱电系统的防雷接地设计。
建筑机房或设备间的接地，按照不同作用分为直流工作接地、交流工作接地、安全保护接地、防雷保护接地、防静电接地、屏蔽接地或隔离接地。智能建筑弱电工程综合布线接地要与设备间、配线间应用设备接地系统一并考虑。符合应用设备要求的接地系统也一定满足综合布线接地的要求。本文主要探讨弱电接地系统的设计与技术。
联合接地方式
现代的城市建筑物都是钢筋混凝土或金属结构，其中金属构件相互连通，形成多个闭合的电气通路，在建筑被雷击时，会在建筑物表面形成电气屏幕，保护建筑设备不会因外界雷电流而造成危险的电位，因此现代建筑本身建立的法拉第笼是最好的防雷措施。而弱电接地系统若与防雷接地分开，为避免干扰，则会造成地线过多过长，易被干扰，因此由于这些原因，最好采用环式接地系统，将电子设备连接到一个统一弱电接地环，弱电接地环再与防雷接地环多点连接，进行联合接地；为了防止雷电反击，所以与防雷接地网进行多点连接。
联合接地方式由接地体（地网）、接地引入线、接地汇集排、接地汇集线以及接地连接线组成。接地汇集排、接地汇集线以及接地连接线以逐层辐射方式相连。如下圖：
联合接地示意图
1、接地体
埋入土壤中火花混凝土基础中做散流用的导体称为接地体。从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体称为接地线。接地体和接地线统称为接地装置。在接地装置中，用接地电阻来表示与大地结合好坏的指标。接地电阻越低，电流越容易流动，综合布线接地尽量减少电位变动造成的干扰。因此，需要将建筑物周围所有分散地网进行相互连接。
实施联合地网的原则是: 在大楼最近隔距小于2 √ρ( ρ为附近土壤电阻率的测试值) 相邻地网应进行相互连通，形成闭合的联合地网：其隔距大于2 √ρ则不必连通。采用40*4mm2的镀锌扁钢，在地下将各地网就近相互焊接连通，保证至少2点以上连通，并与大楼的环形接地体或基础钢筋相连。连接扁钢的中间适当敷设垂直接地体。连接扁钢一般埋深≥0.6 米，条件受限则适当放宽，也可利用已有电缆沟槽布放连通扁钢。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
防静电接地
防静电接地是为了防止可能产生的聚集静电荷而对用电设备等进行的接地，叫做防静电接地。防静电接地设计：在建筑结构四周设置四个接地体；在每个接地体与地网线相连处设置一个检测点；四个接地体与地线网可靠连接，使整个接地系统连成一个系统网。
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。
结束语
智能建筑的弱电接地设计不仅是用于防雷，这只占其一部分功能，智能建筑的弱电接地设计，同时也起到保护并减少设备受到外界以及相互之间的干扰。而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，对于智能建筑及机房的接地设计也是基本的有效的措施。本文，整理了智能建筑弱电接地设计的基本布置，而进一步的规范措施以及施工技术还需要在做努力和深入了解研究。
参考文献:
[1]智能建筑设计标准[S].GB/T 50314- 2000.
[2]ITU- T.27 建议. 电信楼内的连接结构和接地[S].
[3]ITU- T. 接地和连接手册[S].
[4]50057- 94. 建筑物防雷设计规范[S].
[5]YD/T1051- 2000. 通信局( 站) 电源系统总技术要求[S].
[6]TDJ26- 89. 通信( 站) 接地暂行的技术规定—( 综合楼部分) [S].
[7]JGJ/T16- 92. 民用建筑电气设计规范[S].
【关键词】：智能建筑、弱电、接地、防雷等
Abstract: lightning protection and grounding design of the building, dealing with the construction and equipment of security. Not only need to have the relevant technical staff, engineering and owners need to have to understand. This article finishing the Intelligent Building lightning protection and grounding design technology and points of reference.
Key words: intelligent building, weak, grounding, lightning protection
O646.1+2
一、引言
雷电是一系列物理反应的过程，包括静电感应、高温高热、电磁辐射、光辐射等。积聚的大量电荷的雷云覆盖面广，辐射范围可覆盖达几十公里，并通过各种网络（电力、通信等）的相互渗透，进一步扩大影响范围。雷电产生的过电压和电磁脉冲，达到一定程度后，轻则引起系统失灵（误动、信息丢失、性能变坏、运行不稳定等），重则导致电子系统或设备元器件永久性损坏。而电子系统和网络系统都是智能建筑维持正常运转的重要部分，因此，智能建筑中就必须考虑弱电系统的防雷接地设计。
建筑机房或设备间的接地，按照不同作用分为直流工作接地、交流工作接地、安全保护接地、防雷保护接地、防静电接地、屏蔽接地或隔离接地。智能建筑弱电工程综合布线接地要与设备间、配线间应用设备接地系统一并考虑。符合应用设备要求的接地系统也一定满足综合布线接地的要求。本文主要探讨弱电接地系统的设计与技术。
联合接地方式
现代的城市建筑物都是钢筋混凝土或金属结构，其中金属构件相互连通，形成多个闭合的电气通路，在建筑被雷击时，会在建筑物表面形成电气屏幕，保护建筑设备不会因外界雷电流而造成危险的电位，因此现代建筑本身建立的法拉第笼是最好的防雷措施。而弱电接地系统若与防雷接地分开，为避免干扰，则会造成地线过多过长，易被干扰，因此由于这些原因，最好采用环式接地系统，将电子设备连接到一个统一弱电接地环，弱电接地环再与防雷接地环多点连接，进行联合接地；为了防止雷电反击，所以与防雷接地网进行多点连接。
联合接地方式由接地体（地网）、接地引入线、接地汇集排、接地汇集线以及接地连接线组成。接地汇集排、接地汇集线以及接地连接线以逐层辐射方式相连。如下圖：
联合接地示意图
1、接地体
埋入土壤中火花混凝土基础中做散流用的导体称为接地体。从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体称为接地线。接地体和接地线统称为接地装置。在接地装置中，用接地电阻来表示与大地结合好坏的指标。接地电阻越低，电流越容易流动，综合布线接地尽量减少电位变动造成的干扰。因此，需要将建筑物周围所有分散地网进行相互连接。
实施联合地网的原则是: 在大楼最近隔距小于2 √ρ( ρ为附近土壤电阻率的测试值) 相邻地网应进行相互连通，形成闭合的联合地网：其隔距大于2 √ρ则不必连通。采用40*4mm2的镀锌扁钢，在地下将各地网就近相互焊接连通，保证至少2点以上连通，并与大楼的环形接地体或基础钢筋相连。连接扁钢的中间适当敷设垂直接地体。连接扁钢一般埋深≥0.6 米，条件受限则适当放宽，也可利用已有电缆沟槽布放连通扁钢。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
防静电接地
防静电接地是为了防止可能产生的聚集静电荷而对用电设备等进行的接地，叫做防静电接地。防静电接地设计：在建筑结构四周设置四个接地体；在每个接地体与地网线相连处设置一个检测点；四个接地体与地线网可靠连接，使整个接地系统连成一个系统网。
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。
结束语
智能建筑的弱电接地设计不仅是用于防雷，这只占其一部分功能，智能建筑的弱电接地设计，同时也起到保护并减少设备受到外界以及相互之间的干扰。而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，对于智能建筑及机房的接地设计也是基本的有效的措施。本文，整理了智能建筑弱电接地设计的基本布置，而进一步的规范措施以及施工技术还需要在做努力和深入了解研究。
参考文献:
[1]智能建筑设计标准[S].GB/T 50314- 2000.
[2]ITU- T.27 建议. 电信楼内的连接结构和接地[S].
[3]ITU- T. 接地和连接手册[S].
[4]50057- 94. 建筑物防雷设计规范[S].
[5]YD/T1051- 2000. 通信局( 站) 电源系统总技术要求[S].
[6]TDJ26- 89. 通信( 站) 接地暂行的技术规定—( 综合楼部分) [S].
[7]JGJ/T16- 92. 民用建筑电气设计规范[S].