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现代智能楼宇电气设备安装技术与接地保护措施分析探讨
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内容提示：本文根据笔者多年电气安装实践,并结合工程实例,详细分析介绍了智能化楼宇电气设备安装施工特点,并从电气竖井内电气管线设备安装、楼层板面电气安装施工及控制系统电气设备安装施工等方面阐述了智能化楼宇电气设备安装技术要点,并对其电气接地保护措施进行了探讨和总结。
1 引言
智能化楼宇又称为“3A 建筑”，主要包括办公自动系统 ( OAS) 、建筑电气设备自动化 ( BAS) 、通信自动化系统 ( CA S) 。因此智能化楼宇电气设备自动化为智能建筑系统中的一个重要系统之一，是采用具有高信息处理能力的微处理机 ( 即中央处理机 ) 通过通信网络对整个建筑物的空调、供热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、广播音响、闭路电视、通信、防盗、巡更等众多设备进行实时测量、监视和全面监控 , 实现最优化的管理 , 从而提高系统运行的安全可靠性 , 节省人力、物力和能源 , 降低设备运行费用 , 随时掌握设备状态及运行时间、能量的消耗及变化等。（参考《建筑中文网》）
由于涉及到的子系统相对繁多，接线复杂，因此对其电气设备安装技术与接地保护措施进行分析探讨又较强的现实意义。
2 工程概况
湖南某现代智能化现代楼宇是一座集酒店、办公于一体的综合性大厦，由一层地下室、4 层裙楼及 16 层主楼组成，建筑面积38200m2。
本建筑楼层功能分区明显，高低压配电室设在地下一层，低压配电出线采用电缆母线槽沿电气竖井向各楼层送电，接地采用 TN—S 系统。
3 现代智能化楼宇电气安装施工的特点分析
智能化楼宇BAS系统的线路包括电源线、网络通信线和信号线，电源线一般采用 BV-(500V) 2.5mm2 铜芯聚氯乙烯 (PVC) 绝缘线；网络通信线一般采用同轴电缆，有的系统采用屏蔽双绞线或非屏蔽双绞线，在强干扰环境中和远距离传输时宜选用光缆；
一般来说，实现 BAS 系统管、槽、布线的工程量较大，与装修、空调等专业配合点较多，施工存在一定难度。因此要根据设计图纸及现场实际情况，明确弱电竖井设置和重要公共场所的位置。施工中，垂直线槽敷设要和装修专业配合，充分考虑美观和检修方便。水平金属线槽从弱电竖井出来后在电梯间、走廊吊顶内敷设，一般采用镀锌钢管进入室内。工作区使用按实际需要选用合适的活动地板， 导线进入室内后在活动地板下金属线槽内敷设，引到工作区。具体安装施工特点难点如下：
1）由于电梯间及走廊内风管、水管和强电管线多，各专业难免交叉冲突， 本着“小管让大管，弱电让强电”的原则，在施工之前与各专业沟通，科学布置天花板截面图，严格按照图纸施工。
2）垂直主线槽按照不同系统在竖井内进行施工，电源槽和弱电槽分开施工。从施工的角度出发，统一安排各弱电系统在竖井内的管、槽分布。
3）水平线槽按照不同系统分线槽施工，电源槽和弱电槽分开施工，线管在墙面和地面工程进行时预埋，并进行接地保护。
4）在金属结构上和混凝土结构的预埋件上，采用焊接固定，在混凝土上安装时采用膨胀螺栓固定。
5）支架安装牢固、横平竖直、整齐美观，在同一直线段上的支架间距要均匀。
4 智能楼宇电气设备安装施工技术要点
4.1 电气竖井内电气管线设备安装
4.1.1 母线槽安装
1）首先用钢卷尺在最高层的楼板预留孔位置量好母线槽两侧 [10 槽钢的间距，用角尺及水平尺对 [10 槽钢进行找平、找正，用 10以上膨胀螺栓将 [10 槽钢固定在预留孔两侧。然后沿 [10 槽钢的内边向底层各放一条垂线，依次固定各层预留孔位置上的槽钢。
2）将母线槽按编号由底层自下而上逐段连接，连接时采用接头绝缘隔板将母线槽内的相与相、相与零、零与地分隔开，用一根或两根与母线槽绝缘螺栓穿过两相邻段母线之间的孔洞，将接头固定牢固。
3）固定时应使用每相外壳的纵向间隙分配均匀，两相邻的母线与外壳间同心，其误差不得超过 5mm，各段母线槽连接时，宜采用扭力扳手拧紧接头螺栓，连接后不应使母线受到机械应力（630A 及以下母线力矩必须达到80N—M，630A 以上力矩必须达到 120N—M），紧固后应确保连接紧密可靠。
4）当母线槽通过楼板时，每侧采用 3 根与母线槽相匹配的镀锌螺栓将弹簧及专用附件固定在 [10 槽钢的上方。将专用附件紧贴在母线槽的外壳上，用电钻穿过专用附件的孔洞在母线槽两侧的外壳上钻好 8 个孔洞，然后用螺栓、螺母、平垫片及弹簧垫片对其进行连接，将母线槽支撑住。
5）每连接一段母线槽后，应用 500V 兆欧表检测连接后的母线槽相与相、相与零、零与地之间的绝缘电阻值，其值能确保组装完成后应大于 20MΩ。当最后一节母线槽安装完毕后，应采用终端封盖对母线槽的末端进行封堵，当进线盒及末端悬空时，应采用支架固定。
6）采用 25mm 的扁平软铜线将母线槽外壳连接到竖井内专用接地铜排（-50*5mm）上。7）母线槽安装完毕后，应在其四周砌一周 50mm 高的阻水圈。
4.1.2 桥架安装
1）弹线定位：按施工图确定桥架的安装位置，找出始端和终端 ( 先干线后支线 ) 的位置，拉上水平或垂直透线，按 2M 间距与均档距，确定支吊架的安装位置。
2）支吊架制作安装：支吊架的规格一般用不小于 L30x30x3 的镀锌角铁。支吊架安装先根据支吊架承受的荷载，选择相应的金属膨胀螺栓及钻头埋好螺栓后，可用螺母配上相应的垫圈将支架或吊架直接固定在金属膨胀螺栓上。
3）电缆桥架敷设安装：电缆桥架直线段连接应用连接板，用垫圈、弹簧垫圈、螺母紧固，接茬处缝隙应严密平齐，电缆桥架进行转弯、丁字连接时，应采用相应配件等进行变通连接。桥架水平或垂直敷设直线部份的平直程度和垂直度允许偏差不超过 5mm。
4）每层金属电缆桥架及其支架接地采用一条 25mm 扁平软铜线与 -50×5接地铜排连接。
5）本大楼电气竖井垂直安装的支架间距为 2 米，桥架在电气竖井安装如图 1 所示。
4.1.3 分支电缆的固定
采用与分支电缆同规格的电缆卡箍将分支电缆固定在桥架内，每 1.5m 固定一个电缆卡箍，固定应严密、牢固，避免电缆下垂变形。
4.1.4 配电箱安装
1）箱体固定：a、挂式明装配电箱按施工图要求，弹线定位找出准确的配电箱安装位置，用金属膨胀螺栓，把配电箱固定在混凝土墙或砖墙上。b、层配电柜按图纸所标位置，将预制好的基础型钢架用螺栓固定在地面上用水平尺找平、找正后将柜体与基础型钢固定。
2）配电箱与钢管、桥架的连接当配电箱开孔时应整齐并与管径相吻合，保证一管一孔。当配电箱与桥架连接时应保证开孔尺寸与桥架大小相吻合。配电箱安装如图 2 所示。
4.1.5 孔洞封堵
根据《建筑设计防火规范》，孔洞如果处理不好，就会引起烟囱效应，故桥架在电气竖井安装时，其孔洞的封堵也应引起重视。其做法是采用 10 膨胀螺栓将防火隔板固定在楼板下方。将孔洞封死，然后填人阻火包。同时在楼板上面周围砌一圈 30-50mm 高的阻水圈，以防止冲洗楼层时水流冲人桥架及母线槽。如图 3 所示。
安装完毕后会同甲方对电气竖井内电气设备进行检验，检测并进行通电试运行，经检查施工结果符合设计及规范要求。
4.2 楼层板面电气安装施工
孔洞预留当板面预埋时，首先应进行图上模拟作业，等比例安排电气设备在电气竖井内的相应位置，如发现尺寸不符，电气设备位置冲突等，应及时调整，以便后期电气竖井内电气设备正确安装．根据以上原则板面预埋作业时，600*200 的桥架预留 800*300 的孔洞。1000*200 的桥架预留 1200*300 的孔洞，1000A 母线槽及 -50*5 接地铜排预留 500*300的孔洞。
预埋时应统一参照点及时复核上一层电气竖井内所预留孔洞应与下一层电气竖井内的预留孔洞的坐标一致，减少偏差产生。
电气管路预埋考虑到电气竖井内配电箱为明装，公共照明电源回路电管预埋至电气竖井时应根据配电箱位置预埋，管道应排列整齐以方便下道工序施工，保证管路与配电箱正确连接，提高连接质量与观感标准。
4.3 控制系统电气设备安装施工
智能化楼宇又称为“3A 建筑”，主要包括办公自动系统 ( OAS) 、建筑电气设备自动化 ( BAS) 、通信自动化系统 ( CA S) 。因此智能化楼宇电气设备自动化为智能建筑系统中的一个重要系统之一，是采用具有高信息处理能力的微处理机 ( 即中央处理机 ) 通过通信网络对整个建筑物的空调、供热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、广播音响、闭路电视、通信、防盗、巡更等众多设备进行实时测量、监视和全面监控 , 实现最优化的管理 , 从而提高系统运行的安全可靠性 , 节省人力、物力和能源 , 降低设备运行费用 , 随时掌握设备状态及运行时间、能量的消耗及变化等。（参考《建筑中文网》）
由于涉及到的子系统相对繁多，接线复杂，因此对其电气设备安装技术与接地保护措施进行分析探讨又较强的现实意义。
2 工程概况
湖南某现代智能化现代楼宇是一座集酒店、办公于一体的综合性大厦，由一层地下室、4 层裙楼及 16 层主楼组成，建筑面积38200m2。
本建筑楼层功能分区明显，高低压配电室设在地下一层，低压配电出线采用电缆母线槽沿电气竖井向各楼层送电，接地采用 TN—S 系统。
3 现代智能化楼宇电气安装施工的特点分析
智能化楼宇BAS系统的线路包括电源线、网络通信线和信号线，电源线一般采用 BV-(500V) 2.5mm2 铜芯聚氯乙烯 (PVC) 绝缘线；网络通信线一般采用同轴电缆，有的系统采用屏蔽双绞线或非屏蔽双绞线，在强干扰环境中和远距离传输时宜选用光缆；
一般来说，实现 BAS 系统管、槽、布线的工程量较大，与装修、空调等专业配合点较多，施工存在一定难度。因此要根据设计图纸及现场实际情况，明确弱电竖井设置和重要公共场所的位置。施工中，垂直线槽敷设要和装修专业配合，充分考虑美观和检修方便。水平金属线槽从弱电竖井出来后在电梯间、走廊吊顶内敷设，一般采用镀锌钢管进入室内。工作区使用按实际需要选用合适的活动地板， 导线进入室内后在活动地板下金属线槽内敷设，引到工作区。具体安装施工特点难点如下：
1）由于电梯间及走廊内风管、水管和强电管线多，各专业难免交叉冲突， 本着“小管让大管，弱电让强电”的原则，在施工之前与各专业沟通，科学布置天花板截面图，严格按照图纸施工。
2）垂直主线槽按照不同系统在竖井内进行施工，电源槽和弱电槽分开施工。从施工的角度出发，统一安排各弱电系统在竖井内的管、槽分布。
3）水平线槽按照不同系统分线槽施工，电源槽和弱电槽分开施工，线管在墙面和地面工程进行时预埋，并进行接地保护。
4）在金属结构上和混凝土结构的预埋件上，采用焊接固定，在混凝土上安装时采用膨胀螺栓固定。
5）支架安装牢固、横平竖直、整齐美观，在同一直线段上的支架间距要均匀。
4 智能楼宇电气设备安装施工技术要点
4.1 电气竖井内电气管线设备安装
4.1.1 母线槽安装
1）首先用钢卷尺在最高层的楼板预留孔位置量好母线槽两侧 [10 槽钢的间距，用角尺及水平尺对 [10 槽钢进行找平、找正，用 10以上膨胀螺栓将 [10 槽钢固定在预留孔两侧。然后沿 [10 槽钢的内边向底层各放一条垂线，依次固定各层预留孔位置上的槽钢。
2）将母线槽按编号由底层自下而上逐段连接，连接时采用接头绝缘隔板将母线槽内的相与相、相与零、零与地分隔开，用一根或两根与母线槽绝缘螺栓穿过两相邻段母线之间的孔洞，将接头固定牢固。
3）固定时应使用每相外壳的纵向间隙分配均匀，两相邻的母线与外壳间同心，其误差不得超过 5mm，各段母线槽连接时，宜采用扭力扳手拧紧接头螺栓，连接后不应使母线受到机械应力（630A 及以下母线力矩必须达到80N—M，630A 以上力矩必须达到 120N—M），紧固后应确保连接紧密可靠。
4）当母线槽通过楼板时，每侧采用 3 根与母线槽相匹配的镀锌螺栓将弹簧及专用附件固定在 [10 槽钢的上方。将专用附件紧贴在母线槽的外壳上，用电钻穿过专用附件的孔洞在母线槽两侧的外壳上钻好 8 个孔洞，然后用螺栓、螺母、平垫片及弹簧垫片对其进行连接，将母线槽支撑住。
5）每连接一段母线槽后，应用 500V 兆欧表检测连接后的母线槽相与相、相与零、零与地之间的绝缘电阻值，其值能确保组装完成后应大于 20MΩ。当最后一节母线槽安装完毕后，应采用终端封盖对母线槽的末端进行封堵，当进线盒及末端悬空时，应采用支架固定。
6）采用 25mm 的扁平软铜线将母线槽外壳连接到竖井内专用接地铜排（-50*5mm）上。7）母线槽安装完毕后，应在其四周砌一周 50mm 高的阻水圈。
4.1.2 桥架安装
1）弹线定位：按施工图确定桥架的安装位置，找出始端和终端 ( 先干线后支线 ) 的位置，拉上水平或垂直透线，按 2M 间距与均档距，确定支吊架的安装位置。
2）支吊架制作安装：支吊架的规格一般用不小于 L30x30x3 的镀锌角铁。支吊架安装先根据支吊架承受的荷载，选择相应的金属膨胀螺栓及钻头埋好螺栓后，可用螺母配上相应的垫圈将支架或吊架直接固定在金属膨胀螺栓上。
3）电缆桥架敷设安装：电缆桥架直线段连接应用连接板，用垫圈、弹簧垫圈、螺母紧固，接茬处缝隙应严密平齐，电缆桥架进行转弯、丁字连接时，应采用相应配件等进行变通连接。桥架水平或垂直敷设直线部份的平直程度和垂直度允许偏差不超过 5mm。
4）每层金属电缆桥架及其支架接地采用一条 25mm 扁平软铜线与 -50×5接地铜排连接。
5）本大楼电气竖井垂直安装的支架间距为 2 米，桥架在电气竖井安装如图 1 所示。
4.1.3 分支电缆的固定
采用与分支电缆同规格的电缆卡箍将分支电缆固定在桥架内，每 1.5m 固定一个电缆卡箍，固定应严密、牢固，避免电缆下垂变形。
4.1.4 配电箱安装
1）箱体固定：a、挂式明装配电箱按施工图要求，弹线定位找出准确的配电箱安装位置，用金属膨胀螺栓，把配电箱固定在混凝土墙或砖墙上。b、层配电柜按图纸所标位置，将预制好的基础型钢架用螺栓固定在地面上用水平尺找平、找正后将柜体与基础型钢固定。
2）配电箱与钢管、桥架的连接当配电箱开孔时应整齐并与管径相吻合，保证一管一孔。当配电箱与桥架连接时应保证开孔尺寸与桥架大小相吻合。配电箱安装如图 2 所示。
4.1.5 孔洞封堵
根据《建筑设计防火规范》，孔洞如果处理不好，就会引起烟囱效应，故桥架在电气竖井安装时，其孔洞的封堵也应引起重视。其做法是采用 10 膨胀螺栓将防火隔板固定在楼板下方。将孔洞封死，然后填人阻火包。同时在楼板上面周围砌一圈 30-50mm 高的阻水圈，以防止冲洗楼层时水流冲人桥架及母线槽。如图 3 所示。
安装完毕后会同甲方对电气竖井内电气设备进行检验，检测并进行通电试运行，经检查施工结果符合设计及规范要求。
4.2 楼层板面电气安装施工
孔洞预留当板面预埋时，首先应进行图上模拟作业，等比例安排电气设备在电气竖井内的相应位置，如发现尺寸不符，电气设备位置冲突等，应及时调整，以便后期电气竖井内电气设备正确安装．根据以上原则板面预埋作业时，600*200 的桥架预留 800*300 的孔洞。1000*200 的桥架预留 1200*300 的孔洞，1000A 母线槽及 -50*5 接地铜排预留 500*300的孔洞。
预埋时应统一参照点及时复核上一层电气竖井内所预留孔洞应与下一层电气竖井内的预留孔洞的坐标一致，减少偏差产生。
电气管路预埋考虑到电气竖井内配电箱为明装，公共照明电源回路电管预埋至电气竖井时应根据配电箱位置预埋，管道应排列整齐以方便下道工序施工，保证管路与配电箱正确连接，提高连接质量与观感标准。
4.3 控制系统电气设备安装施工
原文网址：http://www.pipcn.com/research/201004/14319.htm
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