無(wú)菌實(shí)驗(yàn)室接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)

接地設(shè)計(jì)非常專業(yè)，一般分析、生物專業(yè)的無(wú)菌實(shí)驗(yàn)室工作人員所學(xué)專業(yè)對(duì)其了解甚少，當(dāng)然具體設(shè)計(jì)方案應(yīng)由專業(yè)設(shè)計(jì)人員考慮進(jìn)行。科學(xué)實(shí)驗(yàn)建筑按具體要求，可設(shè)置無(wú)菌實(shí)驗(yàn)室工作接地、供電電源工作接地、保護(hù)接地、無(wú)菌實(shí)驗(yàn)室特殊防護(hù)接地及防雷接地。

1. 接地的一般要求

無(wú)菌實(shí)驗(yàn)室工作接地的接地電阻值，應(yīng)按實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備的具體要求確定，無(wú)特殊要求時(shí)不宜大于4?。供電電源工作接地及保護(hù)接地的接地電阻值不應(yīng)大于4?。實(shí)驗(yàn)室特殊防護(hù)接地電阻值按具體要求確定。防雷接地電阻值應(yīng)符合GB 50057-2001《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。

各種接地宜共用一組接地裝置，無(wú)特殊要求時(shí)，接地電阻值不宜大于1?。如防雷接地需單獨(dú)設(shè)置，應(yīng)按有關(guān)建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定采取防治反擊措施。

無(wú)菌實(shí)驗(yàn)室的工作接地與接地裝置宜單點(diǎn)連接。使用性質(zhì)不同的無(wú)菌實(shí)驗(yàn)室共用一組接地裝置時(shí)，宜分別引接地線與接地裝置連接。由接地裝置引入室內(nèi)的接地干線宜采用絕緣導(dǎo)線(電纜)穿鋼管敷設(shè)。

無(wú)菌實(shí)驗(yàn)室保護(hù)接地宜采用等電位連接措施。

由無(wú)菌實(shí)驗(yàn)室接地點(diǎn)至接地裝置的引線長(zhǎng)度不應(yīng)為λ/4及λ/4的奇數(shù)倍，λ應(yīng)按下式計(jì)算：

λ=3×108f

式中：λ---波長(zhǎng)，m；

f---無(wú)菌實(shí)驗(yàn)室接地儀器、設(shè)備工作的主頻率，Hz。

2.儀器專用接地線的作用

近年來(lái)，我國(guó)引進(jìn)了大批精密分析測(cè)試儀器，如何保證這些貴重儀器正常工作，為科研、教學(xué)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)是眾所關(guān)切的問(wèn)題。在此僅對(duì)大型分析測(cè)試儀器專用接地裝置的作用進(jìn)行分析，以使廣大無(wú)菌實(shí)驗(yàn)室工作人員加強(qiáng)對(duì)這方面的認(rèn)識(shí)。

一般大型儀器設(shè)備，特別是高頻發(fā)生設(shè)備(如電感耦合等離子體發(fā)射光譜和質(zhì)譜儀)，安裝說(shuō)明書(shū)中都特別強(qiáng)調(diào)無(wú)菌實(shí)驗(yàn)室要提供單獨(dú)接地，這條地線要與大地有良好的電聯(lián)結(jié)，其接地電阻在4?以下，或者符合儀器安裝說(shuō)明書(shū)的要求。中凈環(huán)球凈化可提供無(wú)菌室、實(shí)驗(yàn)室的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、安裝改造等配套服務(wù)。

但是為什么要單獨(dú)接地；單獨(dú)接地的含義是什么；同屬一個(gè)大地，單獨(dú)接地有何特殊意義，這些問(wèn)題往往困惑許多不了解大型儀器設(shè)備工作原理的人，甚至是一些專業(yè)設(shè)計(jì)人士。正確的接地方式不僅起到保護(hù)操作者人身及設(shè)備安全的作用，而且可以屏蔽外界電磁場(chǎng)對(duì)儀器的干擾，穩(wěn)定儀器電氣零點(diǎn)。單獨(dú)接地的作用如下：

(1)對(duì)人和儀器的保護(hù)作用

設(shè)備接地是用來(lái)在認(rèn)為環(huán)境中防止危險(xiǎn)狀態(tài)的一種安全措施。有了可靠的接地，對(duì)瞬時(shí)電壓提供保護(hù)，來(lái)自雷電、線路沖擊或偶然與高壓線路接觸時(shí)產(chǎn)生的過(guò)電壓，可以通過(guò)地線進(jìn)入大地，從而保護(hù)人身和儀器的安全。良好的接地還可以防止設(shè)備上靜電荷的積累，消除儀器外殼上的射頻電位。曾有掃描電鏡機(jī)殼帶電的情況，致使儀器經(jīng)常出現(xiàn)故障，如電鏡圖像抖動(dòng)，無(wú)法進(jìn)行照相；高壓部分頻繁放電，燈絲電流不穩(wěn)，圖像經(jīng)常消失。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)儀器接地有問(wèn)題，重新接地后儀器正常工作。

(2)屏蔽作用

大型分析儀器的檢測(cè)信號(hào)與普通儀器相比較都非常微弱，所以要求儀器前置放大單元電路具有較高的輸入阻抗及多倍級(jí)的放大倍數(shù)。這樣來(lái)自外界的電磁干擾很容易竄入放大單元電路中，引起儀器的誤檢，從而影響測(cè)量的準(zhǔn)確度及精密度。有些儀器本身設(shè)計(jì)有多諧高頻振蕩電路，這些振蕩電路頻譜寬，盡管在電路設(shè)計(jì)時(shí)加有一定的防護(hù)措施，有些高頻部分的電磁能仍能輻射出來(lái)，對(duì)鄰近儀器產(chǎn)生影響。儀器外殼接地，相當(dāng)于把整個(gè)儀器放入一個(gè)特制的屏蔽室，隔斷來(lái)自外部或內(nèi)部的電磁輻射，從而保證自身和鄰近儀器不受干擾。

(3)對(duì)儀器工作零點(diǎn)的穩(wěn)定作用

大型分析測(cè)試儀器的電路參考點(diǎn)位點(diǎn)通常都是通過(guò)一路或多路與儀器外殼相連，這是人為設(shè)定的相對(duì)零電位點(diǎn)，其主要目的是使儀器中所有的電子單元電路都有一個(gè)基準(zhǔn)零電位，這對(duì)保證電路正常穩(wěn)定工作來(lái)講是很重要的。這個(gè)零電位與大地電位不一定相同，只有當(dāng)它與大地相連通后才能視為和大地等電位。當(dāng)儀器外殼不接地時(shí)，參考零位相對(duì)大地而言是懸浮的，感應(yīng)電壓的存在或某些電子元件絕緣性能不好均會(huì)造成儀器外殼帶電，電壓幾十伏至上百伏不等。由于參考零電位是懸浮的，很容易隨外界電源干擾而波動(dòng)，從而使儀器基準(zhǔn)零點(diǎn)發(fā)生改變，造成儀器零點(diǎn)不穩(wěn)，出現(xiàn)噪聲，嚴(yán)重影響對(duì)弱信號(hào)的測(cè)量，使儀器靈敏度、準(zhǔn)確度不同程度下降。

總之，隨著科研智能建筑的不斷發(fā)展，人們必將對(duì)其接地系統(tǒng)提出更為嚴(yán)格的要求。對(duì)于廣大工程技術(shù)人員而言，提高綜合布線接地系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性將是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。

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