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屏蔽系统等电位联结效果的检测

2022-08-16 来源:昆明机械信息网

屏蔽布线系统的等电位联结导体包括:配线子系统屏蔽层、机柜、桥架、金属管路、网络设备金属外壳、终端设备金属外壳和工作区电源保护地线。本节对布线工程所涉及的等电位联结相关环节进行讨论:阻抗变大,电缆起点,出现开路,出现短路。

1、正确理解布线系统中的接地概念

正确理解布线系统的“接地”概念,是工程施工与检测的基础。狭义的“接地”多体现在防雷保护系统中,是把地球看作零电位参考面,接地是将雷电信号导入地球本身,也称“接大地”;广义的“接地”多体现在实现电气功能和提高系统的电磁兼容性,是将系统中等电位联结导体看作零电位参考面,接地是将电气零电位参考点、保护导体、屏蔽层等纳入到等电位联结中。

屏蔽布线工程中的“接地”,如果目的在于提高电磁兼容性,应理解为将屏蔽层纳入等电位联结系统中;如果涉及防雷保护,则应理解为接入地球本身。典型的例子,飞行中的航空航天器内部的电气设备和布线系统,是无法接入大地的,但都能有很好的电磁兼容性,就是因为其内部有可靠的等电位联结。

屏蔽布线工程中的“接地”检测,应重点检测系统各环节的“等电位联结”效果。

2、检测机柜、桥架、金属管路的等电位联结效果

屏蔽与非屏蔽布线系统中的、桥架、金属管路等都要求有可靠接地(等电位联结)。使用钳形接地电阻仪套接在这些设备的接地导体上,就能方便、准确地得到其等电位连接情况。在一般屏蔽布线工程中,若读数大于 1ω时则认为异常;在医疗场所的布线,读数不应超过 0.2ω(依据《jgj16-2008,12.7、12.8条款》)。

3、检查工作区交流电源配电方式

工作区电源保护地线是工作区惟一接地通路。布线施工中,工作区信息插座的屏蔽层不做专门接地,使用网络时通过屏蔽跳线将信息插座与连接,布线系统的屏蔽层经设备电源线 pe 端子接入配电系统的保护地线,实现等电位联结。

虽然交流电源不属于综合布线设计与施工范畴,但为确保工作区线缆屏蔽层与设备接地,在《系统工程设计规范 gb50311-2007》6.1.2 特别指出,工作区交流电源要采用 tn-s 方式,即保护地线(pe 线)与中性线(n 线)分开的配电方式。

在工程验收中,建议使用专用仪表对相关电源插座进行检测。例如,使用如图 2-1 所示交流电路分析,测试为终端设备供电的插座,不仅能按《建筑电气工程施工质量验收规范 gb50303-2002》中的强制条款(22.1.2)要求告知插座配电方式,早期发现威胁人身和设备安全的电源隐患,还能得到保护地线(pe 线)阻抗值,为排查接地故障和责任界定提供量化数据。

4、检查线缆屏蔽层的等电位联结效果

如图 1-1 所示,布线系统中的“永久链路”部分的屏蔽层是分别在两端接地的:配线架一侧通过机柜接地;工作区一侧通过终端设备的电源保护地线接地。在保证其屏蔽层本身连通性合格的前提下,其接地效果完全由其两侧的接地环节决定。

(1)测量电位差

《gb50311-2007》7.0.4 规定:“如布线系统的接地系统中存在两个不同的接地体时,其接地电位差不应大于 1vrms”。《tia-568-c.0》5.3.5 规定,在工作区水平布线末端,线缆屏蔽层与为设备供电的电源插座保护地线(即黄绿色 pe线)间,交流电压有效值(rms)不超过 1.0v。

在确认电缆屏蔽层连通性合格,电源插座接线正确无误(pe 线不能开路和存在高阻点,更不能带有危险电压!)后,如图 2-2 所示,用带“有效值”测量功能的,直接测量工作区信息插座屏蔽罩与电源插座保护地线(pe 线)间交流电压,读数应满足标准规定。

(2)测试回路电阻

信息插座屏蔽罩与电源 pe 线间电压虽能反映等电位联结情况,但由于终端设备跳线和设备电源线未在测试中出现,实际应用中,如果跳线屏蔽层或设备电源 pe 线出现开路或高阻,则仍然不能实现线缆屏蔽层在工作区良好接地。只有确认整个回路的保护导体处于低阻状态,才代表屏蔽层等电位联结可靠。

如图 2-3 所示,正确连接终端设备的跳线与电源线后,使用钳形接地电阻仪套接在屏蔽跳线或设备电源线上测试整个回路电阻,对线缆屏蔽层的等电位联结实际效果进行验证。理论计算(计算过程参见“附录”)表明,正常情况下,此测试值应小于 4ω,并且越小越好。此阻值同时满足《gb50311-2007》 7.0.4规定的:“综合布线系统应采用共用接地的接地系统,如单独设置接地体时,接 地电阻不应大于 4ω。”之要求。

因为上述测试对象为屏蔽层与保护导体回路,所以设备工作与否,并不影响测试结果,如果发现数值超标,应进一步寻找并排除故障。

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