某工程的弱电系统的接地与防雷设计

一、系统的电源

    弱电系统的电源有两个衡量指标：一是可靠性；二是稳定性。

●可靠性:电源要连续不断的供电，一般的弱电系统除了正常的电源外，还需要备用电源。

●稳定性：主要是指电源电压幅度波动范围窄、谐波分量、频率变化、波形失真等均要小。

因此建筑弱电系统一般采取稳压措施。

    目前，建筑物内的供电系统主要有两种供电方式：集中供电、分布式供电。

1、集中供电

    集中供电就是将供电电源设备集中在一起（设置在总配电箱内），通过电线、电缆得分散在建筑物各处的弱电设备供电。

特点：

（1）设备集中，便于管理；

（2）需要专用的机房与配电室、蓄电池等，投资大。

（3）需要专人值班。

（4）从电源室到弱电设备的线路长，线路故障相对较多。图1

2、UPS电源

    UPS是一种静态交流不间断供电电源，当市电王断电时，能保证立即想负载供电。主要有整流器、蓄电池、逆变器三部分组成。交流电

正常时，电网的交流电经整流变成直流电，对蓄电池进行充电，同时经逆变器输出优质的交流电对负载供电。当电网断电时，它将自动转换到蓄电池组，利用蓄电池的放电，经逆变器把直流电变成交流电对负载供电。

UPS的功能：

输出电压能自动调节

输出为工频正弦波，非线性失真小，谐波成分少。

UPS的实际负载能力只有其标称值的70%左右。

3、分布式供电

    分布式 供电是将可靠的交流电直接送到弱电设备机房内或弱电设备旁边。甚至做到一台设备一台UPS电源。

分布供电的特点：

1）市电加应急柴油发动机组成的供电负荷等级不变。

2）取消了集中供电的电源室，节省投资。

3)UPS至用电设备的线路缩短，可靠性增加。

4）局部电源的故障，只影响局部用电设备故障的范围缩小了。

分散设备的耗电量不大，所以一台UPS的蓄电池容量也 大大缩小。

二、弱电系统的接地与防雷

1、系统的接地

1）基本概念

●地：地是指大地，也就是自然界的土壤。

●接地：为了某种特定的目的把电气设备或其他物件和地之间构成电气连接，称为接地。

●接地：又称接地极，是与土壤直接接触的金属导体或导体群。分为人工接地体与自然接地体。

●接地装置：把电气设备或其他物件和地之间构成电气连接的设备。

●接地电阻：电气设备或其他物件至接地体之间连接导体的电阻、接地体本身的电阻、接地体与土壤之间的电阻、接地体附近土壤的电阻。其中接地体附近土壤的电阻是最主要的

2）建筑物的接地方式

    建筑物可以采用多种形式的接地系统，如TN-C\TN-S\TN-C-S\TT\IT等。目前广泛采用的是TN-S系统，三相四线加PE线。特点是。中性线N与PE线只在变压器中心点共同接地，两线分开后，不能在、再有任何的电气连接。中性线是带电的，PE线是不带电的。

3）统一接地体

（1)统一接地体的构成

  采用统一接地方式时，接地体以自然接地体为主，若自然接地体符合下列三个条

件，一般不再设人工接地体。

●接地电阻小于规定值；

●建筑物的基础外表层无绝缘防水层；

●基础内钢筋必须连接起来以保证电气通路，而且要形成闭合环路，闭合环路距离地面不小于0.7米。

如果建筑物基础的外表层包裹有油毡等绝缘防水层，则可做周圈式接地装置。并将周圈式接地体预先埋设在基础槽的最外边，尽量靠近基础钢筋。

（2）设置等电位铜排

制作一块100㎜×10㎜长约1m的铜排作为总等电位铜排，其上每隔50㎜钻Φ13㎜的孔，约20个以供连接各种接地引线用。将其设在变配电所或下设备层便于接接地引线的适当位置，并将其直接一接地体连接，必须做到总等电位铜排的电位与接地体的电位一致。即接地电阻小于等于1Ω.否则，必须增加其与接地体的连接点。若建筑物内有变电所，还要将其变压器的中性点以及变电所内的接地网与其连接。

4)功能性接地系统

A：保护接地系统

   保护接地系统有抗雷击保护接地系统和防电击保护接地系统。

   保护接地一般利用保护接地线即PE线，一般采用在弱电竖井里设PE干线，用绝缘子敷设在弱电竖井中，材料为镀锡裸铜排。铜排每隔0.5m钻一个Φ12㎜孔，供接分支PE引线到各楼层。PE线的下端与总等电位铜排连接。在每一层竖井或配电箱内设置一辅助等电位铜排（局部等电位铜排）。其上钻一定数量的孔，楼层中的弱电设备外壳以及金属管道、槽等非带电体，用Φ4㎜左右的铜芯黄绿色线连接到辅助等电位铜排上。

强电设备的保护也设PE干线，采用裸铜排敷设在强电竖井内，下端与总等电位铜排连接，同样在各楼层设辅助等电位铜排。

B：直流工作接地

   弱电设备的工作接地就是直流工作接地。

C：屏蔽接地与防静电接地

D：交流工作接地

2、系统防雷

1）接闪器

    接闪器就是直接用来接受雷击电流的金属物体。接闪的金属杆称为避雷针，接闪的金属线是避雷线，接闪的金属网是避雷网，接闪的网状金属带是避雷带。

2）防雷接地引下线

    目前主要利用建筑物内柱子里的主钢筋作为引下线。

3）接地体

    目前均用建筑物基础钢筋这个自然接地体作为防雷接地体。

4）防雷等电位面与均压环

    利用楼层面内的钢筋，将其一建筑物四周外墙柱子内钢筋连接在一起，整个楼面形成一个防雷等电位面。建筑物四周外墙上的金属构件、也必须应预埋扁钢与防雷结构连接，这样既能防侧击雷，又能器屏蔽作用。

    建筑物高于30m以上的部分，每三层利用圈梁钢筋，将其与四周外墙所有柱子内钢筋连接在一起，构成均压环。若无圈梁，则每三层用40㎜×4㎜镀锌扁钢或Φ12㎜的圆钢，将建筑物外墙四周柱子内的钢筋连接成一闭环。

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