綜合佈線與建築防雷接地系統基礎知識,適合小白入門

弱電中綜合佈線系統是最重要的一個子系統,基本上所有的其他系統都需要佈線,所以說綜合佈線系統是其他系統的基礎,因此學好綜合部系統是非常重要,今天分享一下綜合佈線與防雷接地系統基礎知識。

綜合佈線與建築防雷接地系統基礎知識,適合小白入門

一、綜合佈線系統

綜合佈線系統由六個子系統組成,它們是工作區子系統、水平幹線子系統、管理子系統、垂直幹線子系統、建築群子系統和裝置間子系統。

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綜合佈線系統中需要用到的功能部件,一般有以下幾種:

(1)建築群配線架(CD)

(2)建築群幹線電纜或建築群幹線光纜

(3)建築物配線架(BD)

(4)建築物幹線電纜或建築物幹線光纜

(5)樓層配線架(FD)

(6)水平電纜或水平光纜

(7)轉接點(選用)(TP)

(8)資訊插座(IO)

(9)通訊引出端(TO)

1、工作區子系統

工作區子系統由終端裝置連線到資訊插座的連線(或軟線)組成,它包括裝配軟線、介面卡和連線所需的擴充套件軟線,並在終端裝置和I/O之間搭橋。在進行終端裝置和I/O連線時,可能需要某種傳輸電子裝置,但是這種裝置並不是工作區子系統的一部分。

例如,有限距離調變解調器能為終端與其他裝置之間的相容性和傳輸距離的延長提供所需的轉換訊號。有限距離調變解調器不需要內部的保護線路,但一般的調變解調器都有內部的保護線路。

工作區佈線是用接插軟線把終端裝置連線到工作區的資訊插座上。工作區佈線隨著系統終端應用裝置不同而改變,因此它是非永久的。工作區子系統的終端裝置可以是電話、微機和資料終端,也可以是儀器儀表、感測器和探測器。

2、水平配線子系統

從樓層配線架到各資訊插座的佈線屬於水平佈線子系統。水平佈線子系統是整個佈線系統的一部分,它將幹線子系統線路延伸到使用者工作區。水平佈線子系統總是處在一個樓層上,並端接在資訊插座或區域佈線的中轉點上。

SYSTIMAX SCS將上述的電纜數限制為4對或25對UTP(非遮蔽雙絞線),它們能支援大多數現代通訊裝置。在需要某些寬頻應用時,可以採用光纜。水平佈線子系統一端端接於資訊插座上,另一端端接在幹線接線間、衛星接線間或裝置機房的管理配線架上。

水平子系統包括水平電纜、水平光纜及其在樓層配線架上的機械終端、接插軟線和跳接線。水平電纜或水平光纜一般直接連線至資訊插座。必要時,樓層配線架和每一個資訊插座之間允許有一個轉接點。進入和接出轉接點的電纜線對或光纖應按1∶1連線,以保持對應關係。轉接點處的所有電纜或光纜應作機械終端。轉接點處只包括無源連線硬體,應用裝置不應在這裡連線。轉接點處宜為永久連線,不應作配線用。

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(1)水平配線子系統概述

水平配線子系統涉及水平子系統的傳輸介質和部件整合,主要有以下5點:

① 確定線路走向

② 確定線纜、槽、管的數量和型別

③ 確定電纜的型別和長度

④ 訂購電纜和線槽

⑤ 如果採用吊杆或托架走支撐線槽,需要用多少根吊杆或托架

(2)水平子系統佈線線纜

水平子系統佈線中常用的線纜有以下4種:

① 100Ω非遮蔽雙絞線(UTP)電纜

② 100Ω遮蔽雙絞線(STP)電纜

③ 75Ω同軸電纜

④ 62。5/125μm光纖線纜

(3)水平子系統佈線方案

水平子系統佈線根據建築物的結構特點,按路由(線)最短、造價最低、施工方便、佈線規範等幾個方面考慮,優選最佳的水平佈線方案。如圖6-43所示,水平佈線方案一般可採用3種佈線方式。

(a)直接埋管佈線方式;

(b)先走線槽再走支管佈線方式;

(c)地面線槽方式

① 直接埋管式

② 先走吊頂內線槽,再走支管到資訊出口

③ 地面線槽方式

水平子系統的網路結構都為星型結構,它是以樓層配線架(FD)為主節點,各個資訊插座為分節點,二者之間採取獨立的線路相互連線,形成以FD為中心向外輻射的星型線路網狀態。這種網路結構的線路較短,有利於保證傳輸質量,降低工程造價和維護管理。

佈線線纜長度等於樓層配線間或樓層配線間內互連裝置電埠到工作區資訊插座的線纜長度。水平子系統的雙絞線最大長度為90m。工作區、跳線及裝置電纜總和不超過10m,即A+B+E≤10m要合理安排好弱電豎井的位置,如水平線纜長度超過90m,則要增加IDF(樓層配線架)或弱電豎井的數量。

(a)不帶轉換接點的距離限制;

(b)帶轉換接點的距離限制

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3、管理子系統

管理子系統的作用是提供與其他子系統連線的手段,使整個綜合佈線系統及其所連線的裝置、器件等構成一個完整的有機體。透過對管理子系統交接的調整,可以安排或重新安裝系統線路的路由,使傳輸線路能延伸到建築物內部的各工作區。

管理子系統由交連、互連以及I/O組成。管理應對裝置間、交接間和工作區的配線裝置、線纜、資訊插座等設施,按一定的模式進行標識和記錄。

(1)管理交接方案。一般有兩種管理方案可供選擇,即單點管理和雙點管理。

(a)單點管理—單交連;

(b)單點管理—雙交連;

(c)雙點管理—雙交連;

(d)雙點管理—三交連

單點管理位於裝置間裡面的交換機附近,透過線路直接連至使用者間或連至服務接線間裡面的第二個硬體接線交連區。如果沒有服務間,第二個交連可安放在使用者房間的牆壁上。

(2)綜合佈線交連繫統標記。綜合佈線交連繫統標記是管理子系統的一個重要組成部分,標記系統能提供如下資訊:建築物名稱(如果是建築群)、位置、區號和起始點。

綜合佈線系統使用了3種標記:電纜標記、場標記和插入標記。其中插入標記最常用。

插入標記所用的底色及其含義如下:

① 藍色:對工作區的資訊插座(I/O)實現連線

② 白色:實現幹線和建築群電纜的連線。端接於白場的電纜佈置在裝置間與樓層配線間及二級交接間之間或建築群各建築物之間

③ 灰色:配線間與二級交接間之間的連線電纜或二級交接之間的連線電纜

④ 綠色:來自電信局的輸入中繼線

⑤ 紫色:來自PBX或資料交換機之類的公用系統裝置的連線

⑥ 黃色:來自控制檯或調變解調器之類的輔助裝置的連線

標記方法如下:

① 埠場(公用系統裝置)的標記

② 裝置間幹線/建築群電纜(白場)的標記

③ 幹線接線間的幹線電纜(白場)標記

④ 二級交接間的幹線/建築群電纜(白場)標記

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4、垂直幹線子系統

(1)垂直幹線子系統概述。垂直幹線子系統的功能是透過建築物內部的傳輸電纜或光纜,把各接線間和二級交接間的訊號傳送到裝置間,直至傳送到最終介面,再通往外部網路。垂直幹線子系統如圖6-46所示。垂直幹線子系統必須既滿足當前的需要,又能適應今後的發展。

(2)垂直幹線子系統包括的內容如下

① 接線間和二級交接間與裝置間之間的豎向或橫向電纜通道

② 幹線接線間和二級交接間之間的連線電纜通道

③ 主裝置間與計算機中心間的幹線電纜

④ 幹線子系統佈線的拓撲結構。綜合佈線系統中幹線子系統的拓撲結構主要有:星型、匯流排型、環型、樹型和網型。推薦採用星型拓撲結構

(4)幹線子系統常用的介質

① 100Ω大對數非遮蔽電纜

② 150ΩFTP電纜

③ 62。5/125μm多模光纜

④ 8。3/125μm單模光纜

(5)幹線子系統佈線的距離。幹線子系統佈線的最大距離,即樓層配線架到裝置間主配線架之間的最大允許距離,與資訊傳輸速率、資訊編碼技術以及所選的傳輸介質和相關連線件有關。

5、裝置間子系統

裝置間子系統是安裝公用裝置(如電話交換機、計算機主機、進出線裝置、網路主交換機、綜合佈線系統的有關硬體和裝置)的場所。裝置間使用面積的大小主要與裝置數量有關,最小不得小於20m2。裝置間淨高一般與使用面積有關,但不得低於2。5m。門的高度不小於2。0m,寬不小於0。9m。

樓板承重一般不低於500kg/m2。裝置間內在距地面0。8m處,照度不應低於300lx。應設事故照明,在距地面0。8m處,其照度不應低於5lx。裝置間供電電源為50Hz、380V/220V,採取三相五線制/單相三線制。一般應考慮備用電源。可採用直接供電和不間斷供電相結合的方式。噪聲、溫度、溼度應滿足相應要求,安全和防火應符合相應規範。

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6、建築群子系統

連線各建築物之間的傳輸介質和各種支援裝置(硬體)組成了綜合佈線建築群子系統。

(1)建築群子系統佈線內容

① 根據小區建築詳細規劃圖瞭解:整個小區的大小、邊界、建築物數量

② 確定電纜系統的一般引數

③ 確定建築物的電纜入口

④ 查清障礙物的位置,以確定電纜路由

⑤ 根據前面資料,選擇所需電纜型別、規格、長度、敷設方式,穿管敷設時的管材、規格、長度;畫出最終的施工圖

⑥ 進行每種選擇方案成本核算

⑦ 選擇最經濟、最實用的設計方案

(2)電纜佈線方法

電纜佈線方法有架空、直埋和管道佈線

電纜架空安裝方法通常只用於具有現有的電線杆,電纜的走法不是主要考慮內容的場合下,從電線杆至建築物的架空進線距離不超過30m為宜。建築物的電纜入口可以是穿牆的電纜孔或管道,入口管道的最小口徑為50mm。

建議另設一根同樣口徑的備用管道,如果架空線的淨空有問題,可以使用天線杆型的入口。該天線的支架一般不應高於屋頂1200mm。如果再高,就應使用拉繩固定。此外,天線型入口杆高出屋頂的淨空間應有2400mm,該高度正好使工人可摸到電纜。

通訊電纜與電力電纜之間的距離必須符合我國室外架空線纜的有關標準。

架空電纜通常穿入建築物外牆上的U形鋼保護套,然後向下(或向上)延伸,從電纜孔進入建築物內部,電纜入口的孔徑一般為50mm,建築物到最近處的電線杆通常相距應小於30m。

(a)架空電纜佈線;

(b)直埋電纜佈線;

(c)管道電纜佈線

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在挖掘電纜溝槽和接頭坑位時,應符合以下要求:

① 挖掘電纜溝槽和接頭坑位,一般採取人工挖掘方式。電纜溝槽的中心線應與設計路由的中心線一致,允許有左右偏差,但不得大於10cm。電纜溝槽的深度應符合設計規定的電纜埋設深度要求,溝槽底面的高程偏差不應大於±5/10cm。

彎曲的電纜溝槽不論是平面彎曲或縱面彎曲,都要符合直埋電纜最小曲率半徑的規定和埋設深度的要求。電纜溝槽底面應加工平整,溝底必須清理乾淨,無碎亂石或帶有尖角的雜物,以保證直埋電纜在敷設後不受機械損傷。

② 在敷設直埋電纜前,應對溝槽底部再次檢查和清理,務必使溝槽底部平整,無雜物和碎石。如系砂礫碎石地基層或有一般的腐蝕性土壤時,應先將溝底部加挖深度約10cm,並加以夯實抄平,然後在溝底鋪墊一層10cm細土或細砂後。

再在上面覆土10cm(覆土中不得含有大量碎石塊或有尖角的雜物),予以大致抄平後,再蓋紅磚或預製的混凝土板保持平整,以保護直埋電纜不會受到外界機械損傷。

③ 直埋電纜在溝槽或接頭坑的底部時,應平直安放於溝坑底基上,不得上下彎曲,也不宜過於拉緊,在敷設電纜時,要隨時注意保護電纜,不應發生有折裂、碰傷、刮痕和磨破現象。

如發現有上述情況時,必須及時檢修,並經檢驗測試確認電纜質量良好時,才允許進行下一道工序。同時,應將上述情況詳細記錄,以備今後查驗。

④ 直埋電纜在彎曲路由或需要作電纜預留盤放時,電纜應採取“S”形或“弓”形的布放(包括在電纜接頭坑內的盤留長度)方式。這時要求電纜的最小曲率半徑不應小於電纜直徑的15倍。

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⑤ 直埋電纜敷設完畢後,應立即進行對地絕緣等電氣特性的測試。複核檢驗電纜施工後的電氣特性有無顯著變化,如果發現有問題,應及時查詢電纜出現障礙的原因,並及早進行處理。否則不得覆蓋紅磚或混凝土板以及回填土等施工工序。

⑥ 直埋電纜的電纜芯線接續和電纜接頭套管的封合方法,均與一般的管道電纜相同,可參見管道電纜部分所述的內容。直埋電纜外面沿有鋼帶鎧裝保護層,為了保證鋼帶鎧裝的電氣連線,應將電纜接頭兩端鋼帶在電纜接頭處互相依次環繞包好,在電纜接頭外面採用鋼筋混凝土線槽或其他管材等保護,具體細節可見有關標準或其他資料。

⑦ 管道系統的設計方法就是把直埋電纜設計原則與管道設計步驟結合在一起。當考慮建築群管道系統時,還要考慮接合井。

⑧ 在建築群管道系統中,接合井的平均間距約180m,或者在主結合點處設定接合井。接合井可以是預製的,也可以是現場澆築的。應在結構方案中標明使用哪一種接合井。

二、防雷與接地系統

建築物的防雷是建築電氣設計中的重要內容,近幾年來,隨著現代化建築中電子類、通訊類裝置的增加,防雷設計顯得更加重要。

1、雷電的產生及危害

(1)雷電的產生

地面水蒸氣受熱上升→高空遇冷空氣形成水滴→受高空氣流影響分解成小水珠→分解時相互碰撞、摩擦→形成帶正或負電荷的雲層。

(2)雷電的危害

雷雲直接對建築物放電;此時,若沒有良好的接地通路,大電流會引起火災、損壞建築物、損壞電氣裝置等。

建築物上產生的感應電荷,在雷雲放電後,不會立即消失,電荷會互相排斥,形成巨大的能量,損壞建築物;形成的高電位,會造成電氣裝置、線路的破壞。

如何防雷?關鍵是在建築物內部提供一個良好的接地通路。

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2、防雷等級

依據JGJ16-2008《民用建築電氣設計規範》,建築物的防雷分為三級:

一級防雷建築:特別重要的建築、高度超過100m的超高層建築等。

二級防雷建築:大型建築、19層以上住宅樓、高度超過50m的其他民用建築等。

三級防雷建築:20m以上的民用建築、雷電活躍地區15m以上的建築等。

防雷可分為:防直擊雷、防側擊雷、防雷電波侵入等。

(3)防直擊雷

從建築物頂部直接擊中建築物的雷稱為直擊雷。建築物的防直擊雷系統由:接閃器、引下線、接地裝置三個部分組成。

1。 接閃器(受雷裝置、引雷裝置);

作用:

將雷雲放電誘導過來。避雷針

避雷帶、避雷網:

在建築物的四周邊緣、頂部等佈置避雷帶、避雷網。

材質:鍍鋅圓鋼≥Φ8mm、或鍍鋅扁鋼≥48mm2。

所有屋面裸露的金屬物體外殼均應與避雷網連成一體。

2。 引下線

作用:為接閃器承受的大電流提供良好的接地通路。

在建築物四周及部分中間的柱子內佈置引下線。

材質:柱內兩根≥Φ16主鋼筋、或≥Φ8鍍鋅圓鋼明敷設。

3。 接地裝置

作用:將從引下線來的大電流迅速散入到大地。

4。 接地電阻(衝擊接地電阻)

一、二級防雷建築<10Ω;三級防雷建築<30Ω。

5。 消雷裝置

當雷電場達到一定程度時,觸發消雷裝置,放出正電荷,將雷電流先匯入大地,使雷雲中和,雷電場減弱,從而減少雷擊。

(4)防側擊雷

當建築物高度超過30m時,需要設計防側擊雷。

做法:30m以上每隔三層設水平均壓環,可利用建築物圈樑內兩根主鋼筋構成環網。30m以上的所有外牆的金屬門窗與均壓環連線。

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3、防雷電波侵入

雷電波會沿著架空線路、埋地線路進入建築物,損壞裝置,尤其是計算機類、電子類裝置。

採取措施:

(1)室外進戶線採用埋地電纜,入戶後電纜金屬外殼接地。

(2)裝設電湧保護器

4、接地與安全

“接地”指的是建築物內部的電氣系統、裝置的接地要求。

1。 接地分類

(1)工作接地

為了保證電氣系統正常執行而進行的接地。

如:通訊裝置的接地;變壓器中性點接地;電子裝置的邏輯地;等等。

(2)保護接地

為了保證裝置的安全、人身的安全而進行的接地。

2。 TN接地系統

民用建築中,都採用“TN”接地系統。

“T”—表示電源(變壓器)中性點直接接地。

“N”—表示裝置外殼與電源系統接地點或與該點引出的導體相連線。

依據裝置外殼如何與電源接地點引出線連線,可分為多種TN接地系統。

(1)TN—C接地系統(三相四線制)

PEN線:既是工作零線、又是保護零線。

TN—C接地系統在建築物內部不採用。

(2)TN—S接地系統(三相五線制)

N線:工作零線;

PE線:保護零線。

(3)TN—C—S接地系統(區域性三相五線制)

TN—C—S接地系統

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3。 重複接地

重複接地:室外引入的導線,在建築物入口處(通常在總配電房內)需要將PEN線或N、PE線再次接地。

4。 等電位聯結

等電位聯結是防止觸電危險的一項重要安全措施。

(1)總等電位聯結

總等電位聯結:將建築物內所有保護接地線(PE、PEN);鋼筋混凝土基礎;進入大樓的裸露的金屬物體:水管、煤氣管;空調管道等均聯結於同一點:即房屋的接地裝置(配電房中的總等電位端子箱—MEB)。

建築物的防雷需要接地,室外電源引入室內後需要重複接地,建築物內部的各個金屬物體外殼、各個電氣系統需要總等電位聯結,也要與接地。

現階段,絕大多數建築都是採用聯合接地:

即各種接地都是以房屋基礎作為接地裝置。此時,要求接地電阻≤1Ω。

(2)輔助等電位聯結(區域性等電位聯結)

在一個區域性範圍內,將上述的導電部分再作一次聯結。

在建築物的各個裝置間,如水本泵房、風機房、集中空調機房、電梯機房、消防中心、安防機房、電話總機房、網路機房等裝置用房都需設定輔助等電位聯結。

對於住宅樓,國家規定:所有的衛生間都要設定輔助等電位聯結。