工程弱電系統接地與防雷
編輯：2021-10-20 10:45:19
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范圍窄、諧波分量、頻率變化、波形失真等均要小。
因此建筑弱電系統一般采取穩壓措施。
目前，建筑物內的供電系統主要有兩種供電方式：集中供電、分布式供電。
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、電纜得分散在建筑物各處的弱電設備供電。
特點：
（1）設備集中，便于管理；
（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。
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
輸出為工頻正弦波，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、分布式供電
分布式 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。
分布供電的特點：
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，只影響局部用電設備故障的范圍縮小了。
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：為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，稱為接地。
●接地：又稱接地極，是與土壤直接接觸的金屬導體或導體群。分為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）建筑物的接地方式
建筑物可以采用多種形式的接地系統，如TN-CTN-STN-C-STTIT等。目前廣泛采用的是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，兩線分開后，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
采用統一接地方式時，接地體以自然接地體為主，若自然接地體符合下列三個條件，一般不再設人工接地體。
●接地電阻小于規定值；
●建筑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于0.7米。
如果建筑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。并將周圈式接地體預先埋設在基礎槽的最外邊，盡量靠近基礎鋼筋。
（2）設置等電位銅排
制作一塊100㎜×10㎜長約1m的銅排作為總等電位銅排，其上每隔50㎜鉆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于接接地引線的適當位置，并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。即接地電阻小于等于1Ω.否則，必須增加其與接地體的連接點。若建筑物內有變電所，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，一般采用在弱電豎井里設PE干線，用絕緣子敷設在弱電豎井中，材料為鍍錫裸銅排。銅排每隔0.5m鉆一個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）。其上鉆一定數量的孔，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干線，采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。接閃的金屬桿稱為避雷針，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
目前主要利用建筑物內柱子里的主鋼筋作為引下線。
3）接地體
目前均用建筑物基礎鋼筋這個自然接地體作為防雷接地體。
4）防雷等電位面與均壓環
利用樓層面內的鋼筋，將其一建筑物四周外墻柱子內鋼筋連接在一起，整個樓面形成一個防雷等電位面。建筑物四周外墻上的金屬構件、也必須應預埋扁鋼與防雷結構連接，這樣既能防側擊雷，又能器屏蔽作用。
建筑物高于30m以上的部分，每三層利用圈梁鋼筋，將其與四周外墻所有柱子內鋼筋連接在一起，構成均壓環。若無圈梁，則每三層用40㎜×4㎜鍍鋅扁鋼或Φ12㎜的圓鋼，將建筑物外墻四周柱子內的鋼筋連接成一閉環
