某工程的弱電系統的接地與防雷設計

一、系統的電源

弱電系統的電源有兩個衡量指標：一是可靠性；二是穩定性。

●可靠性:電源要連續不斷的供電，一般的弱電系統除了正常的電源外，還需要備用電源。

●穩定性：主要是指電源電壓幅度波動範圍窄、諧波分量、頻率變化、波形失真等均要小。

因此建築弱電系統一般採取穩壓措施。

目前，建築物內的供電系統主要有兩種供電方式：集中供電、分佈式供電。

1、集中供電

集中供電就是將供電電源設備集中在一起（設置在總配電箱內），通過電線、電纜得分散在建築物各處的弱電設備供電。

特點：

（1）設備集中，便於管理；

（2）需要專用的機房與配電室、蓄電池等，投資大。

（3）需要專人值班。

（4）從電源室到弱電設備的線路長，線路故障相對較多。圖1

2、UPS電源

UPS是一種靜態交流不間斷供電電源，當市電王斷電時，能保證立即想負載供電。主要有整流器、蓄電池、逆變器三部分組成。交流電

正常時，電網的交流電經整流變成直流電，對蓄電池進行充電，同時經逆變器輸出優質的交流電對負載供電。當電網斷電時，它將自動轉換到蓄電池組，利用蓄電池的放電，經逆變器把直流電變成交流電對負載供電。

UPS的功能：

輸出電壓能自動調節

輸出爲工頻正弦波，非線性失真小，諧波成分少。

UPS的實際負載能力只有其標稱值的70%左右。

3、分佈式供電

分佈式供電是將可靠的交流電直接送到弱電設備機房內或弱電設備旁邊。甚至做到一臺設備一臺UPS電源。

分佈供電的特點：

1）市電加應急柴油發動機組成的供電負荷等級不變。

2）取消了集中供電的電源室，節省投資。

3)UPS至用電設備的線路縮短，可靠性增加。

4）局部電源的故障，隻影響局部用電設備故障的範圍縮小了。

分散設備的耗電量不大，所以一臺UPS的蓄電池容量也大大縮小。

二、弱電系統的接地與防雷

1、系統的接地

1）基本概念

●地：地是指大地，也就是自然界的土壤。

●接地：爲了某種特定的目的把電氣設備或其他物件和地之間構成電氣連接，稱爲接地。

●接地：又稱接地極，是與土壤直接接觸的金屬導體或導體羣。分爲人工接地體與自然接地體。

●接地裝置：把電氣設備或其他物件和地之間構成電氣連接的設備。

●接地電阻：電氣設備或其他物件至接地體之間連接導體的電阻、接地體本身的電阻、接地體與土壤之間的電阻、接地體附近土壤的電阻。其中接地體附近土壤的電阻是最主要的

2）建築物的接地方式

建築物可以採用多種形式的接地系統，如TN-C\TN-S\TN-C-S\TT\IT等。目前廣泛採用的是TN-S系統，三相四線加PE線。特點是。中性線N與PE線只在變壓器中心點共同接地，兩線分開後，不能在、再有任何的電氣連接。中性線是帶電的，PE線是不帶電的。

3）統一接地體

（1)統一接地體的構成

採用統一接地方式時，接地體以自然接地體爲主，若自然接地體符合下列三個條

件，一般不再設人工接地體。

●接地電阻小於規定值；

●建築物的基礎外表層無絕緣防水層；

●基礎內鋼筋必須連接起來以保證電氣通路，而且要形成閉合環路，閉合環路距離地面不小於0.7米。

如果建築物基礎的外表層包裹有油氈等絕緣防水層，則可做周圈式接地裝置。並將周圈式接地體預先埋設在基礎槽的最外邊，儘量靠近基礎鋼筋。

（2）設置等電位銅排

製作一塊100㎜×10㎜長約1m的銅排作爲總等電位銅排，其上每隔50㎜鑽Φ13㎜的孔，約20個以供連接各種接地引線用。將其設在變配電所或下設備層便於接接地引線的適當位置，並將其直接一接地體連接，必須做到總等電位銅排的電位與接地體的電位一致。即接地電阻小於等於1Ω.否則，必須增加其與接地體的連接點。若建築物內有變電所，還要將其變壓器的中性點以及變電所內的接地網與其連接。

4)功能性接地系統

A：保護接地系統

保護接地系統有抗雷擊保護接地系統和防電擊保護接地系統。

保護接地一般利用保護接地線即PE線，一般採用在弱電豎井裏設PE幹線，用絕緣子敷設在弱電豎井中，材料爲鍍錫裸銅排。銅排每隔0.5m鑽一個Φ12㎜孔，供接分支PE引線到各樓層。PE線的下端與總等電位銅排連接。在每一層豎井或配電箱內設置一輔助等電位銅排（局部等電位銅排）。其上鑽一定數量的孔，樓層中的弱電設備外殼以及金屬管道、槽等非帶電體，用Φ4㎜左右的銅芯黃綠色線連接到輔助等電位銅排上。

強電設備的保護也設PE幹線，採用裸銅排敷設在強電豎井內，下端與總等電位銅排連接，同樣在各樓層設輔助等電位銅排。

B：直流工作接地

弱電設備的工作接地就是直流工作接地。

C：屏蔽接地與防靜電接地

D：交流工作接地

2、系統防雷

1）接閃器

接閃器就是直接用來接受雷擊電流的金屬物體。接閃的金屬桿稱爲避雷針，接閃的金屬線是避雷線，接閃的金屬網是避雷網，接閃的網狀金屬帶是避雷帶。

2）防雷接地引下線

目前主要利用建築物內柱子裏的主鋼筋作爲引下線。

3）接地體

目前均用建築物基礎鋼筋這個自然接地體作爲防雷接地體。