三 综合布线接地

　　说到综合布线接地，许多读者朋友就感到迷惑了，他们会有以下疑问：怎么平常进行的双绞线布线没有接地啊?从这一点就可以看出，许多用户，甚至是专业的网管员都不清楚网络布线中的接地，对其重要性更是一无所知。其实这是由工作经验不足或者职责所限决定的，因为他们根本没有进行过综合布线，如果有，也只是单一的网络布线。

　　1.综合布线的接地类型

　　由于综合布线针对的是一整栋建筑物，甚至建筑群，所以它的接地不再是单一的地线问题，而是包括多个层次的接地系统。根据商业建筑物接地和接线要求的规定，综合布线系统的接地类型包括接地线、接地母线、接地干线、主接地母线(总接地端子)、接地引入线和接地体6个部分，这6个部分所对应的安装位置可以说是从高到低(相对建筑物来说)，如果划分层次，那就是由低到高。但要注意并不是所有综合布线系统都必须全面具备这6种接地类型。下面按照上述接地线所作用的层次分别予以简单介绍。

　　(1)接地线

　　接地线也就是通常所说的地线，它是连接在设备上的最低层次的一种接地类型，也是整个接地系统的最终端部分。接地线直接作用每一个具体的节点，接地线的两端分别连接的是节点设备和下面将要介绍的接地母线，也就是整个接地系统的下一个更高层次。

　　有过铜轴电缆布线经验的朋友一定还记得，在铜轴电缆环形布线中，每一条线的两端都有一个阻抗匹配端子，而阻抗匹配端子通常要求与地相连的金属物连接(通常是与计算机金属机壳或金属窗连接)，这就是接地，连接匹配端子与计算机机壳或金属窗的线就是接地线。当然这里所介绍的接地线的作用虽然一样，但它连接的不再是计算机机壳或金属窗，而是更高层次的接地系统。要求所有接地线均为铜质绝缘导线(铜质阻抗较小，主要是为了接地良好)，其截面应不小于4 mm2，而且应尽量采用锡焊接。通常在用屏蔽双绞电缆布线时，信息插座的接地可用电缆的屏蔽层作为接地线连至每层的配线柜。当综合布线的电缆采用穿钢管或金属线槽敷设时，就不必另外接地了，钢管或金属线槽就可起到接地作用，但要求它们保持良好的电气连接，在两端同样应具有良好的接地。

　　(2)接地母线

　　接地母线也称层接地端子，从其名字也可以看出，它是一条专门用于楼层内的公用接地端子。它的一端要直接与后面将要介绍的接地干线连接，另一端当然是与本楼层配线架、配线柜、钢管或金属线槽等设施所连接的接地线连接。它属于一个中间层次，比上面介绍的接地线高一个层次，而比下面介绍的接地干线又要低一个层次。

　　接地母线通常与楼层内水平布线系统并排安装，用于整个楼层布线系统的公用接地。接地母线应为铜母线，其最小的尺寸应为6 mm(厚)×50 mm(宽)，长度视工程实际需要来确定。接地母线应采用电镀锡以减小接触电阻(不要手工绑接)。

　　(3)接地干线

　　接地干线用于集中连接不同楼层的接地母线，很明显又比上面介绍的接地母线高一个层次。它是用于同一建筑物不同楼层之间的公用接地，通常垂直安装在不同楼层之间。在进行接地干线的设计时，应充分考虑建筑物的结构形式、建筑物的大小及综合布线的路由与空间配置，并与综合布线电缆干线的敷设相协调。接地干线应安装在不受物理和机械损伤的保护处，建筑物内的水管及金属电缆屏蔽层不能作为接地干线使用。接地干线最好采用专门的屏蔽层保护，如装入钢管中。当建筑物中使用两个或多个垂直接地干线时，垂直接地干线间每隔三层其顶层需用与接地干线等截面的绝缘导线相焊接。接地干线应为绝缘铜芯导线，最小截面应不小于16 mm2。

　　(4)主接地母线(总接地端子)

　　主接地母线又称"总接地端子"，它是用于整栋建筑物公共接地的，又比上面的接地干线高一个层次。一般每栋建筑物只需一个主接地母线，它的一端连接的是接地干线，另一端连接的是保护器类装置，最好也采用专门的屏蔽护套。但要注意，如果整个建筑物中只有一条接地干线，则这个主接地母线也就没必要了，接地干线同时起到主接地母线的作用。主接地母线作为综合布线接地系统中接地干线及设备接地线的转接点，其理想位置宜设于外线引入间或建筑配线间。主接地母线应布置在直线路径上，同时考虑从保护器到主接地母线的焊接导线不宜过长。接地引入线(下面将介绍)、接地干线、直流配电屏接地线、外线引入间的所有接地线，以及与主接地母线位于同一配线间的所有综合布线用的金属架均应与主接地母线很好地焊接。当外线引入电缆配有屏蔽或穿金属保护管时，此屏蔽和金属管也应焊接至主接地母线。主接地母线应采用铜母线，其最小截面尺寸为6 mm(厚)×100 mm(宽)，长度可视工程实际需要而定。与接地母线一样，主接地母线也应尽量采用电镀锡以减小接触电阻。

　　(5)接地引入线

　　接地引入线指保护器装置与接地体(下面将要介绍)之间的连接线，这个比较容易理解。为了达到良好的接地效果，接地引入线宜采用40 mm(宽)×4 mm(厚)或50 mm(宽)×5 mm(厚)的镀锌扁钢;同时接地引入线应做绝缘防腐处理，在其出土部位应有防机械损伤措施，且不宜与暖气管道同处埋放。

　　(6)接地体

　　接地体实际上是用来起到平常接地中所说的"大地"作用的，分为自然接地体和人工接地体两种。自然接地体有常年与水接触的钢筋混凝土水工建筑物的表层钢筋、压力钢管及闸门、拦污栅的金属埋设件、留在地下或水中的金属体等。而人工接地体通常是指人为在地下埋设的钢材制品和铜板制品。在钢材制品埋设中又分垂直安装接地体和水平安装接地体两种。

　　接地系统中的垂直接地体，宜采用长度不小于2.5 m的热镀锌钢材(也可根据埋设地网的土质及地理情况决定垂直接地体的长度)、铜包钢，或者采用新型的接地电极。垂直接地体间距一般应大于5 m，具体可以根据地网大小、施工情况来确定。地网四角的连接处应埋设垂直接地体。接地系统中的水平接地体一般采用热镀锌扁钢，水平接地体应与垂直接地体焊接连通。

　　接地体一般采用热镀锌钢材或者铜材，采用热镀锌钢材时其规格要求如下。

　　钢管壁厚：应不小于3.5 mm。

　　角钢：应不小于50 mm×50 mm×5 mm。

　　扁钢：应不小于40 mm×4 mm。

　　圆钢直径：应不小于8 mm。

　　当综合布线采用单独接地系统时，一般采用人工接地体，并应满足以下条件。

　　距离工频低压交流供电系统的接地体不宜小于10 m。

　　距离建筑物防雷系统的接地体不应小于2 m。

　　接地电阻不应大于40 。

　　当综合布线采用联合接地系统时，一般利用建筑物基础内钢筋网作为自然接地体，其接地电阻应小于1 。在实际应用中通常采用联合接地系统。

　　2.注意事项

　　安全接地也就是以大地电位为参考电位的大范围的等电位联结。在一般概念中认为接地指的是接大地，不接大地就是违反了电气安全的基本要求，这一概念有局限性。例如，飞机飞行中极少发生电击事故和电气火灾，但飞机并没有接大地，原因就是飞机中的用电安全不是靠接大地，而是靠等电位联结来保证在飞机内以机身电位为基准电位来作等电位联结。由于飞机内范围很小，即使在绝缘损坏的事故情况下电位差也很小，因此飞机上的电气安全是得到有效保证的。人生活在地球上，因此往往需要与地球等电位，即将电气系统和电气设备外壳与地球联结，这就是常说的"接地"。飞机上可用接线端子与机身联结，而在地球上则需用接地极作为接线端子与其联结。

　　进行综合布线系统的接地设计应注意以下几个问题。

　　(1)一个完整的屏蔽系统要求处处屏蔽，一个连续的、完整的屏蔽路径才能达到用户预期的效果。因此，如果选择采用屏蔽系统，那么除了电缆外，模块、配线架等连接件都需要使用屏蔽的，同时再辅以金属桥架和管道。

　　静电屏蔽的原理是在屏蔽罩接地后干扰电流经屏蔽外层流入大地，因此屏蔽层的妥善接地十分重要，否则不但不能减少干扰，反而会引入更多的干扰。端接时金属锡箔很容易撕裂，因此在剥线时应注意不要破坏屏蔽层。端接时应尽量减少屏蔽层中接地线的剥开长度，因为剥开长度越短，引起的电感越少，接地效果也越好。现场接地时，建议采用单点接地的方法，避免多点接地引起电压回路。

　　(2)屏蔽层的配线设备端应接地，用户端视具体情况接地，两端的接地应尽量连接至同一接地体。当接地系统中存在两个不同的接地体时，其接地电位差的均方根值应不大于1V(有效值)。

　　(3)当电缆从建筑物外面进入建筑物内部时容易受到雷击、电源触地、电源感应电势或地电势上浮等外界因素的影响，这就必须采用保护器。

　　(4)综合布线系统的过压保护装置宜选用气体放电管保护器。因为气体放电管保护器的陶瓷外壳内密封有两个电极，其间有放电间隙，并充有惰性气体。当两个电极之间的电位差超过250 V交流电压或700 V雷电浪涌电压时，气体放电管开始出现电弧，为导体和地电极之间提供了一条导电通路。

　　(5)综合布线系统的过流保护宜选用能够自复的保护器。由于电缆上可能出现各种不同规格的电压，如果连接设备为其提供了对地的低阻通路，则不足以使过压保护器运作，而其产生的电流却可能损坏设备或引起着火。

　　(6)在设计接地系统时，应充分考虑使线路在处于以下任何一种危险环境中的情况下，都有过压或过流保护：交流50 Hz电压超过250 V、工作电压超过250 V的电源线路触地、较大的雷击、地电势上升到250 V以上等。

　　上面介绍了一些在综合布线系统接地方面的主要知识，看似容易，实施起来却不易。其实综合布线的接地是一个系统问题，需要综合考虑，而不应单独基于某一台机器，或一台设备，甚至一个楼层来考虑。只有这样，整个布线系统的接地系统才能真正有效。