电源与接地系统课件

电源与接地系统

一、概述1、电源系统电源是向设备提供交直流电的能源，人们往往把电源设备的供电比喻为设备运行的“心脏”。因此，要求电源工作人员全面掌握电源设备的基本性能、工作原理和运用方法，做好电源设备的维护工作。

电源设备和设施主要包括：交流市电引入线路、高低压变电站设备、柴油发电机组、整流器、蓄电池组、直流变换器和交流逆变设备、以及各种交直流配电设备等。

配电就是把上述的电源设备，组合成一个完整的供电系统，合理地进行控制、分配、输送，满足通信设备的要求。交流供电系统是由主用交流电源、备用交流电源（油机发电机组）、高压开关柜、电力降压变压器、低压配电屏、低压电容器屏和交流调压稳压设备及连接馈线组成的供电总体。

主用交流电源均采用市电。为了防备市电停电，采用油机发电机等设备作为备用交流电源。例如大中型电信局采用10KV高压市电，经电力变压器降为380V/220V低压后，再供给整流器、不间断电源设备（UPS）、通信设备、空调设备和建筑用电设备等。小型电信局（站）则一般采用低压市电电源。电源系统按照电源设备与其供电负载所处的相对物理位置分类，分为集中供电和分散供电两种方式：

（1）集中供电

传统的供电方式采用集中供电，即供电设备集中和供电负荷集中。（2）分散供电

分散供电系统是指供电设备独立于其他供电设备的负载，即负荷分散或电池与负载都分散。

通信机房分散供电的类型：

①在通信机房内设一个集中的电源系统，包括整流设备和蓄电池，向全部通信设备供电。

②在通信机房内设多个电源系统（包括整流设备和蓄电池），分别向通信设备供电。

③通信设备每个机架内设独立的子电源系统，仅供本机架通信设备使用。2、接地系统为了保证各类通信设备可靠和安全地工作，通常在各种电气设备设置零电位点，该点在物理上与大地有良好的电气连接，这种连接称为接地。构成接地的一切装置称为接地系统。

接地系统通常由接地体、接地引入线、接地汇集线（接地母排）和接地线组成。

接地体：埋入地中并直接与大地接触的金属导体（或钢筋混凝土建筑物基础组成的金属导体）。

电信电源按照接地系统的用途可分为工作接地、保护接地和防雷接地。

工作接地按照电源性质分为直流接地和交流接地。

保护接地按保护功能分为设备保护接地和屏蔽接地。

接地系统按照安装方式分为：独立接地系统和联合接地系统。我国在20世纪80年代考虑到防雷等电位原则，已实施将工作接地、保护接地和防雷接地汇接成一组接地系统的联合接地方式。（1）独立接地方式独立接地就是将大楼的防雷接地、电源系统接地、通讯设备的各类接地以及其他设备的接地分别接入相互分离的接地系统，由于地线系统不断增多，地线间潜在的耦合影响往往难以避免，分散接地反而容易引起干扰。同时主体建筑物的高度不断增加，其接地方式所带的不安全因素也越来越大。当某一设施被雷击中，容易形成地下反击，损坏其他设备。（2）联合接地方式联合接地方式也称单点接地方式，即所有接地系统共用一个共同的“地”。联合接地有以下一些特点：①整个大楼的接地系统组成一个笼式均压体，对于直击雷，楼内同一层各点位比较均匀；对于感应雷，笼式均压体和大楼的框架式结构对外来电磁场干扰也可提供（10~40）dB的屏蔽效果；②一般联合接地方式接地电阻非常小，不存在各种接地体之间的耦合影响，有利于减少干扰；③可以节省金属材料，占地少。由此可见，采用联合接地方式可以有效抑制外部高压输电线路的干扰。（一）检测要求1．检测依据：执行《智能建筑工程质量验收规范》GB50339--2003第11.2节的规定。2．检测要求：(1)智能化系统的电源应引接依《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303--2002验收合格的公用电源。(2)智能化系统独立设置的稳压、稳流、不问断电源装置检测应执行《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002第9.1和第9.2节的规定；独立设置的蓄电池组及充电设备检测应执行《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002第6.1.8条的规定；智能化系统机房集中供电专用电源线路安装质量的检测应执行《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002第12.1、第13.1、第14.1和第15.1节等的规定。

应急发电机组的检测，应执行《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002中第8.1节和第8.2节的规定。一般均由电气部分统一检测验收。3．检测数量及合格判定稳压、稳流、不间断电源装置和蓄电池组及充电设备应全部检测。智能化系统机房集中供电设备及线路安装全部检查，智能化系统的其他专用电源设各及电源箱的抽检数量应不低于20％，且不少于3台，少于3台时应全部检测。电源系统的检测结果全部符合设计要求的为检测合格。（三）检测方法1．公用电源系统(1)核查建筑物公用电源的验收文件；(2)采用实测或检查测量记录，检查电源质量是否符合设计要求和产品使用要求。2．稳压、稳流、不间断电源装置(1)检查并核对设备型号和规格；检查接线连接正确；紧固件齐全、可靠、不松动；焊接连接无脱落现象；(2)检查不间断电源的电气交接试验记录，包括整流装置、逆变装置和静态开关装置的功能；(3)检查不间断电源的输入、输出各级保护系统和输出的电压稳定性、波形畸变系数、频率、相位、静态开关的动作等各项技术性能指标，参数调整必须符台产品技术文件和设计文件要求；(4)采用便携式绝缘电阻测试仪实测或检查绝缘电阻测试记录的方法，检查装置间连线的线间、线对地间绝缘电阻值，绝缘电阻值应大于0.5MΩ；(5)检查不间断电源输出端的中性线(N极)，必须有2点以上与由接地装置直接引来的接地干线相连接；(6)检查主回路和控制电线、电缆的敷设及连接；(7)检查可接近裸露导体的接地或接零情况；(8)检查运行时的噪声；(9)检查机架组装、紧固，水平度、垂直度偏差均应不大于15％。

4.电源设备、各楼层设置用户电源箱的安装质量(1)检查柜、屏、台、箱、盘的金属框架及基础型钢必须接地或接零可靠，装有电器的可开启的门和框架的接地端子间应用裸编织铜线连接，且有标识。(2)检查柜、屏、台、箱、盘应有可靠的电击保护，柜(屏、台、箱、盘)内的保护导体应有裸露的连接外部保护导体的端子，当设计无要求时，柜(屏、台、箱、盘)内的保护导体最小截面积符合下表的规定。保护导体最小截面积（注：S指柜(屏、台、箱、盘)电源进线相线截面积，且两者(S、S’)材质相同）相线的截面积S(m㎡)相应保护导体的最小截面积S’（m㎡）S≤1616＜S≤3535＜S≤400S16S/2

(3)采用便携式绝缘电阻测试仪实测或检查绝缘电阻测试记录，检查柜、屏、台、箱、盘间线路的线间和线对地间绝缘电阻值，馈电线路必须大于0.5MΩ；二次回路必须大于1MΩ。(4)采用便携式绝缘电阻测试仪实测或检查绝缘电阻测试记录，检查柜、屏、台、箱、盘间二次回路交流工频耐压试验，当绝缘电阻值大于10MΩ时，用2500V兆欧表摇测1min，应无闪络击穿现象；当绝缘电阻值在1～10MΩ时，用1000V兆欧表摇测1min，应无闪络击穿现象。

(6)采用观察、实测或检查测试记录，检查配电箱(盘)内的电器安装和布线，应符合：1)箱(盘)内配线整齐，无绞接现象；导线连接紧密，不伤芯线．不断股；垫圈下螺丝两侧压的导线截面积相同；同一端子上导线连接不多于2根；防松垫圈等零件齐全。2)箱(盘)内开关动作灵活可靠；带有漏电保护的回路，漏电保护装置动作电流不大于30mA，动作时间不大于0.1s。3)箱(盘)内，分别设置零线(N)和保护地线(PE)汇流排，零线和保护地线经汇流排配出。(7)采用观察或检查测试记录，检查电源箱的过负荷、短路及缺相保护等功能，以及电压、电流检测的指示仪表。(8)通过检查或检查测试记录，检查试通电情况，(9)通过检查或检查测试记录，检查电线或母线连接处温升。

5．智能化系统主机房集中供电专用电源线路的安装质量智能化系统机房(中央监控室、网络中心、程控交换机房、有线电视机房、综合布线机房等)的电源线路的安装，应符合《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303--2002第12.1、第13.1、第14.1、第15.1条要求。(1)检查金属电缆桥架及其支架和引入或引出的金属电缆导管必须接地(PE)或接零(PEN)可靠，且必须符合下列规定：1)金属电缆桥架及其支架全长应不少于2处与接地(PE)或接零(PEN)干线相连接。6)金属的导管和线槽必须接地(PE)或接零(PEN)可靠，且必须符合下列规定：①镀锌的钢导管、可挠性导管和金属线槽不得熔焊跨接接地线，以专用接地卡跨接的两卡间连线为铜芯软导线，截面积不得小于4m㎡。②当非镀锌钢导管采用螺纹连接时，连接处的两端焊跨接接地线；当镀锌铜导管采用螺纹连接时，连接处的两端用专用接地卡固定跨接接地线。③金属线槽不作设备的接地导体，当设计无特殊要求时，金属线槽全长应不少于2处与接地(PE)或接零(PEN)干线相连接。④非镀锌线槽间连接板的两端跨接铜芯接地线，镀锌线槽间连接板的两端不跨接接地线，但连接板两端不少于2个有防松螺帽或防松垫圈的连接固定螺栓。7)金属导管的连接①金属导管严禁对口熔焊连接；镀锌和壁厚小于2mm的铜导管不得套管焊接连接。③防爆导管不应采用倒扣连接；当连接有困难时，应采用防爆活接头，其接合面应严密。8)当绝缘导管在砌体上剔槽埋设时，应采用强度等级不小于M10的水泥砂浆抹面保护，保护层厚度大于15mm。(2)检查电缆线的敷设

1)三相或单相的交流单芯电缆，不得单独穿于钢导管内。2)不同回路、不同电压等级和交流与直流的电线，不得穿于同一导管内；同一交流回路的电线应穿于同一金属导管内，且管内电线不得有接头。3)爆炸危险环境照明线路的电线和电缆额定电压不得低于750V，且电线必须穿于钢导管内。(3)检查现场电气设备的交接试验记录．低压电器交接试验内容如下表所示。(4)采用观察检查，检查智能化主机房集中供电专用电源线路安装质量。6．检查市电停电后，机房应急照明灯的自动投入功能；出口处应急出口标志灯的指示功能。序号试验内容试验标准或条件1绝缘电阻用500V兆欧表遥测，绝缘电阻值≥1MΩ；潮湿场所的绝缘电阻值≥0.5MΩ2低压电器动作情况除产品另有规定外，电压、液压或气压在额定值的85%~110%范围内能可靠动作3脱扣器的整定值整定值误差不得超过产品技术条件的规定4电阻器和变阻器的直流电阻差值符合产品技术条件规定第二节防雷与接地系统检测（一）检测要求1．检测依据防雷及接地系统的检测应执行《智能建筑工程质量验收规范》GB50339--2003第11.3节的规定，并参照《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343--2004执行。2．检测要求(1)智能化系统防雷的重点部位是：监控中心、程控变换机房、网络中心(计算机房)，通信基站、其他专用机房、楼层弱电间等处，尤其应重点检查的是：智能建筑的等电位连接；电源系统、天线馈线系统和信号系统的防浪涌保护；机房、设备和管、线槽等的接地，以及接地电阻。(2)机房接地电阻的要求：1)交流工作接地，接地电阻应不大于4Ω；2)安全保护接地，接地电阻应不大于4Ω；3)直流工作接地，接地电阻应按电子设备、系统的具体要求确定；4)防雷保护接地，按《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343--2004执行。交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地等共用一组接地装置时，其接地电阻值应≤1Ω。(3)检查数量及合格判定：各类智能化系统的防雷与接地应全部检查。全部符合设计要求的为检测合格。（二）检测项目1．防雷与接地系统的引接；．2．智能化系统等电位连接及共用接地系统，包括接地装置与等电位接地连接导体的规格和连接方式、接地干线的规格和敷设方式、金属管道与接地线直接的连接、等电位连接接地带的材料规格和连接方式等；3．智能化系统增加的人工接地体装置；4．智能化系统的屏蔽接地及布线，包括进出建筑物线缆的安装和屏蔽、进出机房的线缆的安装和屏蔽等；

5．智能化系统的防雷与接地，包括防浪涌保护器的选型是否适配、安装位置、连接方式、连接导线的规格、接地线的规格和连接方式等；6．智能化系统的接地线缆敷设。（三）检测方法1．检查按《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303--2002验收合格的共用接地装置的验收文件和智能化系统的防雷与接地系统的引接情况。

2．智能化系统等电位连接及共用接地系统的检测(1)检查智能化系统监控室等电位连接网络，电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属管、金属线槽、屏蔽线缆外层、设备防静电接地、安全保护接地、防浪涌保护器(SPD)接地端等均应以最短的距离与等电位连接网络的接地端子连接。(2)检查室内总等电位接地端子板、楼层等电位接地端子板、监控室局部等电位接地端子板的设置情况,包括安装位置、环境及连接点机械强度和电气连续性。(3)检查共用接地装置与室内总等电位接地端子板连接，接地装置应在不同处采用两根连接导体与总等电位接地端子板连接，其连接导体截面积，铜质接地线不小于35m㎡，钢质接地线不小于80m㎡。(4)检查接地干线引至楼层等电位接地端子板和监控室局部等电位接地端子板、局部等电位接地端子板与预留的搂层主钢筋接地端子的连接情况，接地干线采用多股铜芯导线或铜带时，其截面积不小于16m㎡，并检查接地干线的敷设情况。(5)检查楼层配线柜的接地情况，楼层配线柜的接地线应采用绝缘铜导线，截面积不小于16m㎡。(6)检查在电气竖井中的接地干线的敷设，接地干线宜采用铜带明敷，截面积不小于16m㎡，井与楼层主钢筋做等电位连接；(7)检查暗敷的等电位连接线及其连接处的隐蔽工程记录，以及竣工图上注明的实际部位走向。(8)检香等电位接地端子板、接地线的安装情况，等电位接地端子板表面应无毛刺、无明显伤痕、无残余焊渣，安装应平整端正、连接牢固；接地绝缘导线的绝缘层无老化龟裂现象。(9)采用便携式数字接地电阻计实测或检查接地电阻测试记录，检查接地电阻值是否符合设计要求。

3．智能化系统的人工接地体装置(1)检查接地装置测试点的设置，人工接地体装置必须在地面以上按设计要求位置设测试点。(2)采用便携式数字接地电阻计实测或检查接地电阻测试记录，检查接地电阻值。新建工程可用建筑物共用接地电阻的测试报告。(3)查验接地模块的埋设深度、间距和基坑尺寸等的验收记录。(4)检查隐蔽工程部分验收合格记录。

4．智能化系统的屏蔽接地(1)检查监控机房的设置及设备的安放位置，应满足设置在雷电防护区高级别区域内的要求。(2)检查金属导体、电缆屏蔽层及金属线槽等进入监控室的等电位连接的要求。(3)检查非金属外壳的电子设备设置金属屏蔽网或金属屏蔽室时，与等电位接地端子的连接情况。

(4)检查采用屏蔽线的信号线缆屏蔽层的等电位连接并接地情况。(5)检查敷设电缆的金属管道应电气导通，并在雷电防护区交界处做等电位连接并接地。(6)检查建筑物之间的互联屏蔽电缆，电缆屏蔽层应能承载可预见的雷电流。(7)检查光缆的金属接头、金属挡潮层、金属加强芯在入户处的直接接地。

5．智能化系统的防雷与接地(1)检查智能化系统设备由TN交流配电系统供电时，配电线路必须采用TN-S系统的接地方式。(2)检查配电线路各级设备的防浪涌保护措施，选配的防浪涌保护器的数量、参数及安装位置是否符合设计要求。(3)检查进出建筑物的信号线缆所采取的屏蔽措施、等电位连接和接地措施；检查从室外进入设备机房的信号线缆的防浪涌保护器的参数选择及安装情况。

(4)检查天馈线路的防雷与接地情况，架空天线必须置子直击雷防护区内；检查天馈线路防浪涌保护器的选择与安装。(5)检查程控数字交换机及其他通信设备的信号线路防浪涌保护器的选择和安装；信号线路的防浪踊保护器的接地端应与配线架接地端相连，配线架的接地线应采用截面积不小于16m㎡的多股铜线，配线架及程控交换机的金属支架、机柜均应做等电位连接并接地。(6)计算机网络系统的防雷与接地1)检查进出建筑物的传输线路上的防浪涌保护器的设置和安装。2)检查计算机设备的输入／输出端口处信号防浪涌保护器的设置；机房内信号防浪涌保护器的接地端导线单点应连接至机房局部等电位接地端子板上。3)计算机机房的安全保护地、信号工作地、屏蔽接地、防静电接地和防浪涌保护器接地等均应连接到局部等电位接地端子板上。4)检查多个计算机系统共用一组接地装置时的组合型等电位连接网络。(7)安全防范系统的防雷与接地1)检查置于户外的摄像机信号控制线输入、输出端口的防浪涌保护器设置。2)检查与户外设备有连接的矩阵控制器(或控制计算机)、分控机的信号控制线、通信线、各监控器的报警信号线的防浪涌保护器的设置。3)检查系统户外的供电线路、视频信号线路、控制信号线路的金属屏蔽及穿钢管敷设的接地与敷设。4)检查系统的共用接地情况。(8)火灾自动报警及消防联动系统的防雷与接地1)检查报警主机、联动控制盘、火灾紧急广播、对讲通信等信号防浪涌保护器的设置。2)检查消防控制室与本地区