無菌實驗室接地系統(tǒng)設計

接地設計非常專業(yè)，一般分析、生物專業(yè)的無菌實驗室工作人員所學專業(yè)對其了解甚少，當然具體設計方案應由專業(yè)設計人員考慮進行。科學實驗建筑按具體要求，可設置無菌實驗室工作接地、供電電源工作接地、保護接地、無菌實驗室特殊防護接地及防雷接地。

1. 接地的一般要求

無菌實驗室工作接地的接地電阻值，應按實驗儀器、設備的具體要求確定，無特殊要求時不宜大于4?。供電電源工作接地及保護接地的接地電阻值不應大于4?。實驗室特殊防護接地電阻值按具體要求確定。防雷接地電阻值應符合GB 50057-2001《建筑防雷設計規(guī)范》的規(guī)定。

各種接地宜共用一組接地裝置，無特殊要求時，接地電阻值不宜大于1?。如防雷接地需單獨設置，應按有關建筑防雷設計規(guī)范的規(guī)定采取防治反擊措施。

無菌實驗室的工作接地與接地裝置宜單點連接。使用性質(zhì)不同的無菌實驗室共用一組接地裝置時，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線(電纜)穿鋼管敷設。

無菌實驗室保護接地宜采用等電位連接措施。

由無菌實驗室接地點至接地裝置的引線長度不應為λ/4及λ/4的奇數(shù)倍，λ應按下式計算：

λ=3×108f

式中：λ---波長，m；

f---無菌實驗室接地儀器、設備工作的主頻率，Hz。

2.儀器專用接地線的作用

近年來，我國引進了大批精密分析測試儀器，如何保證這些貴重儀器正常工作，為科研、教學及經(jīng)濟發(fā)展服務是眾所關切的問題。在此僅對大型分析測試儀器專用接地裝置的作用進行分析，以使廣大無菌實驗室工作人員加強對這方面的認識。

一般大型儀器設備，特別是高頻發(fā)生設備(如電感耦合等離子體發(fā)射光譜和質(zhì)譜儀)，安裝說明書中都特別強調(diào)無菌實驗室要提供單獨接地，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明書的要求。中凈環(huán)球凈化可提供無菌室、實驗室的咨詢、規(guī)劃、設計、施工、安裝改造等配套服務。

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

(1)對人和儀器的保護作用

設備接地是用來在認為環(huán)境中防止危險狀態(tài)的一種安全措施。有了可靠的接地，對瞬時電壓提供保護，來自雷電、線路沖擊或偶然與高壓線路接觸時產(chǎn)生的過電壓，可以通過地線進入大地，從而保護人身和儀器的安全。良好的接地還可以防止設備上靜電荷的積累，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，無法進行照相；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信號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的放大倍數(shù)。這樣來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，從而影響測量的準確度及精密度。有些儀器本身設計有多諧高頻振蕩電路，這些振蕩電路頻譜寬，盡管在電路設計時加有一定的防護措施，有些高頻部分的電磁能仍能輻射出來，對鄰近儀器產(chǎn)生影響。儀器外殼接地，相當于把整個儀器放入一個特制的屏蔽室，隔斷來自外部或內(nèi)部的電磁輻射，從而保證自身和鄰近儀器不受干擾。

(3)對儀器工作零點的穩(wěn)定作用

大型分析測試儀器的電路參考點位點通常都是通過一路或多路與儀器外殼相連，這是人為設定的相對零電位點，其主要目的是使儀器中所有的電子單元電路都有一個基準零電位，這對保證電路正常穩(wěn)定工作來講是很重要的。這個零電位與大地電位不一定相同，只有當它與大地相連通后才能視為和大地等電位。當儀器外殼不接地時，參考零位相對大地而言是懸浮的，感應電壓的存在或某些電子元件絕緣性能不好均會造成儀器外殼帶電，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，從而使儀器基準零點發(fā)生改變，造成儀器零點不穩(wěn)，出現(xiàn)噪聲，嚴重影響對弱信號的測量，使儀器靈敏度、準確度不同程度下降。

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

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