上海市安装工程集团有限公司 吴增强 乔培华
传媒中心电磁兼容施工中接地技术
上海市安装工程集团有限公司 吴增强 乔培华
传媒中心工程对电磁环境要求较高,本文结合某传媒中心电磁兼容施工中接地技术,分析了在该工程中的防雷接地、防静电及屏蔽接地和工艺接地技术并分析中在传媒中心接地过程中应注意的问题,可以为类似工程电磁兼容接地技术分析、施工提供借鉴。
电磁兼容;高频接地;电磁屏蔽;防雷接地
当前国内新建的传媒中心对电磁环境提出了很高的要求,系统接地是减小电磁影响的重要的方法。传媒中心接地系统的质量直接影响到系统的工作量及工作质量;但是,由于施工条件不规范,加上传媒中心建筑内电磁环境的复杂性,造成接地易于成为各种干扰源的干扰对象[1]。因此接地系统对于传媒中心大楼各种业务,例如电视节目、通信、广播、传输业务等的正常运行具有重要影响。本文通过对某现代传媒中心工程电磁兼容施工中接地技术进行分析、施工,避免由于接地所造成的电磁干扰,为传媒中心创造适宜的电磁环境。
传媒中心接地系统包括电视工艺设备接地、保护接地、防雷接地、弱电接地等。工艺设备接地指使用专用的地线连接设备;弱电系统接地指综合安防管理系统、门禁系统、公共广播系统、一卡通系统等弱电设备的接地。安全保护接地指将配电柜、配电箱、机柜、电气设备的金属外壳等与综合接地装置之间做可靠的电气连接。其作用是当设备因绝缘损坏而使金属机壳带电时,确保电源的保护电路及时动作并切断电源,防止发生触电事故。 此外,还应考虑机房内的防静电接地及屏蔽接地。所有的接地线均引至大楼的地下联合接地体。
传媒中心的防雷接地根据环境因素、雷电活动规律、设备所在雷电防护区和系统对雷电电磁脉冲的抗扰度、雷击事故受损程度以及系统设备的重要性,采取相应的外部防雷和内部防雷等措施进行综合防护示意图如图1所示。
图1 建筑物综合防雷系统
传媒中心大楼最高处安装了避雷针,屋顶安装避雷带,避雷带沿女儿墙明敷,所有突出屋面的金属构件与屋面避雷带可靠焊接,并在屋面安装大面积网状避雷带,在楼体每隔两层的楼板圈梁的主筋与防雷引下线的主筋可靠焊接形成均压网,最后避雷引下线接入总等电位接地体,形成了与其它接地系统共同接地,在整个大楼上形成了数道金属屏蔽网,减少了外界对楼内设备的电磁干扰。当大楼遭受雷击时,雷击电压,通过这个金属屏蔽网传至建筑物各处,使大楼整体各处电位基本相同,减少了由于雷击时产生的雷击电压对大楼内设备影响,提高了整个大楼设备的安全性。雷击产生不同频谱的雷电流,则钢框架结构可能出现各种频率的震荡,这对演播大楼内的工艺设备和电力设备可能受到剧烈变化的电磁场干扰,因此,对不同用途的机房应采取相应的保护措施,如设备外壳可靠接地,线路屏蔽措施等。
防静电接地是为了消除设备运行过程中产生的静电电荷。屏蔽接地能减少电缆本身向外辐射能量并提高电缆抗外部电磁干扰的能力。防静电及屏蔽接地是指将机房内的防静电地板、墙面装饰彩钢板及金属龙骨、金属材料吊顶及金属龙骨、金属导线管、金属线槽、电源电缆的屏蔽层等与综合接地装置之间做可靠的电气连接。采用屏蔽电缆传输音频信号和采用同轴电缆传输有线电视射频信号,可以减少信号的对外辐射,防止外界信号的干扰同时降低对别的电路或设备的干扰。屏蔽与接地合理配合使用,能起到良好的效果,既可以屏蔽静电电荷的破坏和干扰,又可以大大减轻交变电磁场对其他敏感设备的干扰,提高整个系统的电磁兼容性[2]。
工艺接地系统由联合接地网、工艺接地引出点、工艺接地端子板、接地干线、支线、等电位连接器、接地转接箱等组成。工艺接地主干线安装在工艺管内且不能与其它接地线和导电体接触。工艺接地主干线从上到下一直到达大楼的地下接地网。在每个楼层,工艺主干线旁设一工艺接地楼层分线箱,区域内所有工艺接地分支线接入此楼层分线箱。工艺接地楼层分线箱与工艺接地主干线采用电缆连接,连接电缆截面不小于120mm²。工地接地系统示意图如图2所示。
图2 工地接地系统示意图
为减少屏蔽芯线的感应电压,采用绝缘隔开的双层屏蔽,外层屏蔽在两端作等电位连接。工艺设备机柜、机架底部通过绝缘材料与地面绝缘且采用绝缘外层黄绿色相间35mm²的绝缘多芯屏蔽铜线连接到机房工艺接地箱的接线端子上,工艺设备相邻机柜之间的上下部,各有一条不小于20×0.5mm铜带(或铜编织带)将机柜互相连接。工艺接地的地线每隔10m做一次等电位连接。工艺竖井内的工艺接地主干线经过等电位连接器与结构预埋扁钢和本层防雷均压网相连。演播楼工艺接地点现场图如图3所示。
图3 演播楼工艺接地现场图
在设备安装与调试过程中,有些地方使用了大功率设备,致使在电源和导线之间相互耦合形成一定电场和磁场干扰,工艺接地能有效地减弱这些电磁干扰。在工艺接地时需考虑以下几点:
(1)信号地和其它接地的连接次序
由于音频和视频设备的信号地接地电阻相对于保护地接地电阻稍大,在接地时要注意信号地和其它接地的连接次序。对于有模拟地和数字地的设备,尽量在距接地近的地方接地,先分别接地后再汇聚,且设备外壳完成相应的接地。
(2)机房数字设备接地的规范性
当机柜内设备多时,相应的接地线较多,因此,可敷设几条互相并行的半环型接地母线,包括信号地母线、屏蔽地及机柜外壳地母线等,相应的接地线分别接到对应的接地母线上;相应的母线接到对应的接地螺栓上,确保接地电气特性良好,接地电阻要满足设计要求。
(3)电源中性点电位保持零电位
使用三相四线制电源供电系统中,可能存在负载用电不一致,导致三相不平衡,若中性线接地不好,将可能造成中性线电位偏移,致使使单相供电的设备因为电压偏高或偏低而不能正常工作,严重时会造成设备损坏,因此保证电源中性线可靠接地,对系统正常工作起着重要作用。
文章以某传媒中心电磁兼容施工中接地技术为对象,分析了在该传媒工程所采用的接地技术,包括防雷接地、高频、防静电及屏蔽接地、工艺接地等,达到了电磁兼容关于接地技术的要求,了可以为类似工程电磁兼容施工中接地施工提供借鉴,避免由于接地不当引起的电磁干扰。
[1]孔嵩.智能建筑电磁兼容技术研究[J].电气应用,2013,32(02):73-76.
[2]刘小丽,刘泽西,王勇,曾海鹏.浅谈建筑电气中的电磁干扰与防护[J].现代建筑电气,2013,4(03):1-3+53.