大型建筑中强弱电系统的接地问题宫先栋论文_宫先栋,涂磊

摘要:在现代大型建筑中,都存在着强电系统和弱电系统两个部分,强电系统包括10KV变电站及其他的配电设备。弱电系统则是以计算机组成的各种信息网络。由于强电系统与弱电系统的工作状态和性质不同,采用的接地保护方式也不同。但是它们之间又存在着必然的联系。本文根据作者多年工作经验就大型建筑中强弱电系统的接地问题进行了简单的阐述。

关键词:大型建筑;强弱电系统;接地问题

前言

随着经济社会的不断进步和发展,建筑行业在发展中逐渐朝着高层化、建筑体大型化的方向前进,为节约土地资源,在城市中越来越多的大型建筑被建设。在这些大型建筑体中,其配电系统都是由强电系统以及弱电系统两个部分组成,其中强电系统包括 35KV或10KV变电站和其它相关配电设备;弱电系统是指以计算机为主要元件构成的各种信息网络。在实际的工作中,强电系统和弱电系统的时间运行状态存在很大差异,其接地保护方式也有很大不同,但二者之间又有必然联系,只有保证两者同时正常稳定工作,才能保证整个建筑体内部的配电系统运行安全。

本文主要针对大型建筑中强弱电系统中存在的主要接地问题进行阐述

1建筑强弱电系统的概念

电力应用按照电力输送功率的强弱可以分为强电与弱电两类。建筑及建筑群用电一般指交流220V、50Hz以上的强电。主要向人们提供电力能源,将电能转换为其他能源,例如空调用电,照明用电,动力用电等等。智能建筑中的弱电主要有两类,一类是国家规定的安全电压等级及控制电压等低电压电能,有交流与直流之分,交流36V以下,直流24V以下,如 24V 直流控制电源,或应急照明灯备用电源。另一类是载有语音、图像、数据等信息的信息源,如电话、电视、计算机的信息。人们习惯把弱电方面的技术称之为弱电技术。

2大型建筑中强弱电系统的接地要注意的问题

2.1干扰原因

大型建筑强弱电接地中的干扰主要来自于电气设备的内部、外部干扰以及接地设备工作环境的干扰。其中主要的有电容电感耦合所导致的干扰;雷击导致的干扰、计算机供电线路上的干扰以及电阻耦合的传导干扰。下面以电阻耦合引入的传导干扰为例进行说明:这是由于绝缘层的老化、漏电以及影响其它信号,在可以一些可控制的系统中(比如电热炉和电解槽等)的泄露信号传感器在接触到带电体,则会引入大量干扰;一些由于老旧的电气设备和用户使用的电源设备损坏, 造成的短路电源与信号线之间也会出现干扰。所以在接地系统的设计环节和后期运行环节以及维修环节都要保证其科学性。

2.2要注意弱电系统的接地的不同

根据用途分有保护接地和功能保护接地分为电气接地、防雷接地、静电接士龄口电气侵蚀防治劝能陛接地可分为工作接地接地、屏蔽和接地信号。不同的地面有不同的需求应该决定根据设计的地面建筑。

2.3接地方式要注意的问题

当低压配电系统是TN型的通信设备,严格的限制交流电源频率干扰不容易和内部组件绝缘。为了避免出现失误现象,要采用双设备线圈供电,连接IT系统。电缆屏蔽层要避免干扰电流要在低频电缆处点接地,能够保证盾地潜力,要采用多点接地。同时消除地面上的电位差,避免干扰。环型的接地系统要使用等电位连接,混合接地系统要使用辐射式接地。

2.4接地极和接地线的安装问题

强弱电力使用联合接地接地电阻必须小于In。采用联合接地极弱电接地铅和高电压导致不能从同一点。高抗干扰要求的设备如绷么消防控制室的接地线使用横截面积不小于25mm,绝缘铜线或两个在全包缘子与接地线避免和高压电气接地线是一样的。

2.4强弱电系统的接地

2.4.1单点接地

工作频率很低(<1HMZ)使用单点接地类型(即整个电路结构的一个点在地面系统作为一个参考点,在地上连接并设置安全接地螺栓)以防两点接地产生公共阻抗耦合电路。多个单点接地方式的电路分为两个串联及并联,由于接地系列总阻抗电路耦合,所以最好使用单点接地的平行式低频电路。为防止工频和其它杂散电流在信号地线线上产生干扰,信号地线应与功率地线和机壳地线绝缘。且只在功率地、机壳地和接大地的接地线的安全接地螺栓上相连-浮地式除外地线的长度与截面的关系为:S>Q83L,L-地线的长度m;S-地线的截面m2。

2.4.2多点接线

工作频率高的情况可以采用多点接地类型电路,接地导致阻抗是成正比的频率、长度能够增加共同点阻抗,这样会增加总阻抗产生的电磁干扰力,因此要尽量使用多点接地,尽量找到能够最接近低地面的接地电阻。

2.5混合接地

工作频率介于1~30MHZ路采用混合接地类型。当接地线的长度小于1/20的工作波长的信号使用单点接地类型否则采用多点接地类型。

2.5.1浮地

浮动式电路接地的优点是电路不受大地电气属性的影响,但是它的缺点是电路会受到寄生虫的影响,这样会增加模拟电路的感应干扰。

2.5.2接地电阻

接地电阻要尽量的小,因为当有一个电流流经接地电阻,这将产生电压。电压除了常见的接地阻抗的电磁干扰,也可以使设备受到过电压会造成人员的伤害。所以一般要求为移动设备接地电阻小于4Ω接地电阻小于10Ω。降低接地电阻,总截面和长度应选用短股薄电线。降低接触电阻,接地线和接地因此螺栓紧密地连接和增加接地和土壤之间的接触面积和密封陛。可以增加接地的表面积,增加土壤的导电率(如注射生理盐水的土壤)。

3大型建筑中强弱电系统接地要注意的问题

建筑电气工程的整个建筑物的接地系统可能为防雷接地、工作接地、保护接地、抗干扰接地等所共用,也可能分别设置。应该注意的事,如整个建筑物共用一个接地系统,则要审阅不同专业的相关图纸对接地装置接地电阻值的规定,以满足最小值的要求为准。如果是分别设置的,则要在敷设时保持不同接地导体的间隔距离,更不能直接导通,以免相互干扰

3.1配电箱盒进出浅端成排线管的连接,必须按要求保证每根线管上的焊接长度。具体做法如图所示。

3.2强弱电的电缆应采用各自专用桥架,尽量不要布置在同一桥架上

如受条件限制,须放同一桥架时,应将弱电信息电缆套进金属软管,将金属软管外皮每隔15~20m运用25mm2的铜编织带进行接地保护

3.3不能把弱电系统的接地与强电系统的接地互相联接

因为弱电系统的接地网并非实际的等电位,在不同的网点会出现电位差。当有大的接地电流注入地网时,各网点就存在较大的电位差。而弱电系统本身的电压低,对接地点电位差不应超过1v。如果强弱电系统的接地点互相联接,强电系统地网的电位差就会影响弱电系统,使弱电系统出现干扰,影响弱电系统如音响、计算机信息网络的正常运行。所以,对强弱电系统的接地网应各自独立设置接地小井。同时,根据GB50166-92的规范要求,弱电系统的接地电阻应小于1Ω。在设备与接地小井之间如距离超过25m远时,则应增加一根25mm2的接地铜线。

4结语

综上所述,由于大型建筑中自动化程度的不断提高,即越来越多地使用弱电系统,会更多地存在强电系统和弱电系统并存现象。弱电系统具有抗干扰能力差的弱点,在电气施工管理中必须重视接地保护,尽可能地避免各系统之间的互相干扰,以提高使用的安全可靠性。

参考文献:

[1]王琳,王媛媛.电网中性点接地方式分析[J].机电信息,2011(18)

[2]胡孝其,邱续东.加油站弱电系统频遭雷害的成因分析[J].广东科技,2010(11)

[3]何坚.浅述接地方式在弱电系统施工和改造中的重要性[J].机电信息,2013(30)

论文作者:宫先栋,涂磊

论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年10月上

论文发表时间:2016/9/9

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