一、施工前准备
1. 设计依据与规范
- 标准:GB50343《建筑物电子信息系统防雷技术规范》、GB50057《建筑物防雷设计规范》。
- 勘察要点:
- 建筑物防雷等级、土壤电阻率测试。
- 弱电设备分布(机房、摄像头、网络节点等)。
- 强电系统接地方式(联合接地/独立接地)。
2. 材料清单
类别 | 材料规格及要求 |
---|---|
接地体 | 镀铜钢棒(直径≥14mm,长度2.5m)、镀锌扁钢(40×4mm) |
等电位连接 | 30×3mm紫铜排、16mm²多股铜缆、铜接线端子 |
屏蔽材料 | 金属桥架(厚度≥1.5mm)、镀锌钢管(Φ32mm以上) |
浪涌保护器 | 适配电压的SPD(如24V DC/220V AC)、凯文接线端子 |
辅助材料 | 降阻剂(膨润土型)、导电防腐漆、热缩套管 |
二、分阶段施工流程
阶段1:接地系统施工
1. 接地网布设
- 环形接地网:沿建筑物外围开挖深度≥0.8m沟槽,间隔5m打入镀铜钢棒,顶端用40×4mm镀锌扁钢焊接成闭合环路。
- 降阻处理:在接地体周围填充降阻剂(用量:20kg/㎡),回填土层压实。
2. 设备接地引接
- 机房接地:
- 从环形接地网引出两条50mm²铜缆至机房接地汇流排。
- 机房内敷设600×600mm铜排网格,设备机柜用16mm²铜缆接入网格。
- 终端接地:
- 摄像头金属支架、金属线管通过4mm²黄绿接地线接入就近接地端子箱。
阶段2:等电位连接
1. 金属构件等电位
- 将建筑内钢筋、金属管道、桥架等通过16mm²铜缆与接地网连接,连接点间距≤20m。
- 焊接要求:搭接长度≥2倍扁钢宽度,双面满焊并涂覆导电防腐漆。
2. 弱电设备等电位
- 机柜等电位:所有机柜底座与铜排网格用10mm²铜缆连接,阻抗≤0.1Ω。
- 信号线等电位:同轴电缆屏蔽层、网线屏蔽层在进出端接至等电位端子箱。
阶段3:屏蔽系统施工
1. 线缆屏蔽
- 敷设规则:
- 弱电线缆全程穿镀锌钢管或封闭式金属桥架,接头处用铜箔胶带跨接。
- 强弱电线缆平行间距≥300mm,交叉时夹角≥90°。
- 屏蔽层接地:
- 线缆屏蔽层在设备端和入口端双端接地(机房侧接主接地网,设备端接本地接地桩)。
2. 机房屏蔽
- 六面体屏蔽:
- 墙面/天花板敷设0.5mm厚镀锌钢板,接缝处压接铜网(80目以上)。
- 门窗安装金属屏蔽网,通过软铜带与墙体屏蔽层连接。
阶段4:浪涌保护(SPD)安装
1. 电源线路SPD
- 第一级:在总配电柜安装开关型SPD(如100kA 10/350μs),接地线长度≤0.5m。
- 第二级:在楼层配电箱安装限压型SPD(如40kA 8/20μs),与第一级间距≥10m。
- 第三级:在弱电设备前端安装精细保护SPD(如1kA 8/20μs)。
2. 信号线路SPD
- 网络线路:在交换机端口安装RJ45信号防雷器(如24口机架式SPD)。
- 视频线路:摄像头端和录像机端均安装BNC接口防雷模块。
3. SPD接线规范
- 凯文接线法:电源SPD采用“V型”接线,减少引线电感(如图示)。
- 接地独立:SPD接地线直接接入等电位端子排,禁止串联接地。
三、三大核心施工要点
核心1:等电位连接
- 关键指标:任意两金属体间电位差≤1V(AC)或≤0.1V(DC)。
- 测试方法:使用毫伏表测量设备外壳与接地排间电压。
核心2:屏蔽效能
- 验收标准:
- 机房屏蔽后磁场强度衰减≥30dB(频率1MHz测试)。
- 线缆屏蔽层转移阻抗≤100mΩ/m。
核心3:浪涌保护分级
- 能量配合:
- 前级SPD通流量/后级SPD ≥ 1.5倍(例:一级100kA,二级60kA)。
- 电压保护水平Up逐级递减(如一级2.5kV→二级1.5kV→三级0.8kV)。
四、施工验收与测试
1. 接地电阻测试
- 方法:使用接地电阻测试仪(如Fluke 1625),采用三极法测量。
- 标准:联合接地≤4Ω,独立接地≤1Ω(机房、医疗设备等)。
2. SPD性能测试
- 参数验证:
- 用8/20μs波形发生器测试SPD启动电压(误差≤±10%)。
- 检查漏电流(正常值≤20μA)。
3. 屏蔽效能测试
- 工具:场强仪+信号发生器,对比屏蔽前后电磁场强度。
五、常见问题与解决
问题现象 | 原因分析 | 解决方案 |
---|---|---|
接地电阻超标 | 土壤干燥/接地体腐蚀 | 增打深井接地体+灌注降阻剂 |
SPD频繁损坏 | 能量配合不当/接地不良 | 调整SPD级差/缩短接地线 |
设备间通信干扰 | 屏蔽层单端接地失效 | 改为双端接地+检查跨接点 |
等电位连接点发热 | 接触电阻过大 | 重新压接端子+涂抹导电膏 |
六、施工成本参考
项目 | 单价(示例) | 备注 |
---|---|---|
接地网施工 | 80元/m² | 含材料与人工(按接地面积计算) |
等电位铜排安装 | 120元/m | 含焊接与防腐处理 |
机房屏蔽工程 | 300元/m² | 含屏蔽板与接缝处理 |
SPD安装(单点) | 500~2000元/个 | 根据防护等级定价 |
七、总结:施工全流程框架
1. 勘察设计 → 2. 接地网施工 → 3. 等电位连接 → 4. 屏蔽系统安装 → 5. 浪涌保护器部署 → 6. 分项测试 → 7. 整体验收
核心原则:先构建低阻抗接地基础,再通过等电位消除内部电势差,最后用屏蔽和SPD阻断外部浪涌侵入。施工中需全程使用力矩扳手、接地电阻仪等专业工具,确保工艺符合国标要求。
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