微機(jī)室的電氣保護(hù)與接地系統(tǒng)

摘要:本文通過對幾種供電接地系統(tǒng)的概括介紹，篩選出適合作為微機(jī)室的供電接地系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞:負(fù)荷平衡 電位基準(zhǔn)點 TN-S 防靜電接地

在建筑物供配電設(shè)計中，接地系統(tǒng)設(shè)計占有重要的地位，因為它關(guān)系到供電系統(tǒng)的可靠性，安全性。不管哪類建筑物，在供電設(shè)計中總包含有接地系統(tǒng)設(shè)計。而且，隨著建筑物的要求不同，各類設(shè)備的功能不同，接地系統(tǒng)也相應(yīng)不同。尤其進(jìn)入90年代后，大量的微機(jī)室的出現(xiàn)對接地系統(tǒng)設(shè)計提出了許多新的內(nèi)容。在常用的幾種接地方式中，哪一種能夠適合微機(jī)室呢?我們不妨分析一下下面幾種接地系統(tǒng)。

一、TN-C系統(tǒng)

TN-C系統(tǒng)被稱之為三相四線系統(tǒng)，該系統(tǒng)中性線N與保護(hù)接地PE合二為一，通稱PEN線。這種接地系統(tǒng)雖對接地故障靈敏度高，線路經(jīng)濟(jì)簡單，但它只適合用于三相負(fù)荷較平衡的場所。智能化大樓內(nèi)，單相負(fù)荷所占比重較大，難以實現(xiàn)三相負(fù)荷平衡，PEN線的不平衡電流加上線路中存在著的由于熒光燈、晶閘管(可控硅)等設(shè)備引起的高次諧波電流，在非故障情況下，會在中性線N上疊加，使中性線N電壓波動，且電流時大時小極不穩(wěn)定，造成中性點接地電位不穩(wěn)定漂移。不但會使設(shè)備外殼(與PEN線連接)帶電，對人身造成不安全，而且也無法取到一個合適的電位基準(zhǔn)點，精密電子設(shè)備無法準(zhǔn)確可靠運行。因此TN-C接地系統(tǒng)不能作為微機(jī)室的接地系統(tǒng)。

二、TN-C-S系統(tǒng)

TN-C-S系統(tǒng)由兩個接地系統(tǒng)組成，第一部分是TN-C系統(tǒng)，第二部分是TN-S系統(tǒng)，分界面在N線與PE線的連接點。該系統(tǒng)一般用在建筑物的供電由區(qū)域變電所引來的場所，進(jìn)戶之前采用TN-C系統(tǒng)，進(jìn)戶處做重復(fù)接地，進(jìn)戶后變成TN-S系統(tǒng)。TN-C系統(tǒng)前面已做分析。TN-S系統(tǒng)的特點是:中性線N與保護(hù)接地線PE在進(jìn)戶時共同接地后，不能再有任何電氣連接。該系統(tǒng)中，中性線N常會帶電，保護(hù)接地線PE沒有電的來源。PE線連接的設(shè)備外殼及金屬構(gòu)件在系統(tǒng)正常運行時，始終不會帶電。因此TN-S接地系統(tǒng)明顯提高了人及物的安全性。同時只要我們采取接地引線，各自都從接地體一點引出，及選擇正確的接地電阻值使電子設(shè)備共同獲得一個等電位基準(zhǔn)點等措施，那么TN-C-S系統(tǒng)可以作為微機(jī)室的一種接地系統(tǒng)。

三、TN-S系統(tǒng)

TN-S是一個三相四線加PE線的接地系統(tǒng)。通常建筑物內(nèi)設(shè)有獨立變配電所時進(jìn)線采用該系統(tǒng)。TN-S系統(tǒng)的特點是，中性線N與保護(hù)接地線PE除在變壓器中性點共同接地外，兩線不再有任何的電氣連接。中性線N是帶電的，而PE線不帶電。該接地系統(tǒng)完全具備安全和可靠的基準(zhǔn)電位。只要像TN-C-S接地系統(tǒng)，采取同樣的技術(shù)措施，TN-S系統(tǒng)可以用作微機(jī)室的接地系統(tǒng)。如果計算機(jī)等電子設(shè)備沒有特殊的要求時，一般都采用這種接地系統(tǒng)。

四、TT系統(tǒng)

通常稱TT系統(tǒng)為三相四線接地系統(tǒng)。該系統(tǒng)常用于建筑物供電來自公共電網(wǎng)的地方。TT系統(tǒng)的特點是中性線N與保護(hù)接地線PE無一點電氣連接，即中性點接地與PE線接地是分開的。該系統(tǒng)在正常運行時，不管三相負(fù)荷平衡不平衡，在中性線N帶電情況下，PE線不會帶電。只有單相接地故障時，由于保護(hù)接地靈敏度低，故障不能及時切斷，設(shè)備外殼才可能帶電。正常運行時的TT系統(tǒng)類似于TN-S系統(tǒng)，也能獲得人與物的安全性和取得合格的基準(zhǔn)接地電位。隨著大容量的漏電保護(hù)器的出現(xiàn)，該系統(tǒng)也會越來越作為智能型建筑物的接地系統(tǒng)。從目前的情況來看，由于公共電網(wǎng)的電源質(zhì)量不高，難以滿足智能化設(shè)備的要求，所以TT系統(tǒng)很少被微機(jī)室采用。

五、IT系統(tǒng)

IT系統(tǒng)是三相三線式接地系統(tǒng)，該系統(tǒng)變壓器中性點不接地或經(jīng)阻抗接地，無中性線N，只有線電壓(380V)，無相電壓(220V)，保護(hù)接地線PE各自獨立接地。該系統(tǒng)的優(yōu)點是當(dāng)一相接地時，不會使外殼帶有較大的故障電流，系統(tǒng)可以照常運行。缺點是不能配出中性線N。因此它是不適用于擁有大量單相設(shè)備的微機(jī)室的。

在微機(jī)室內(nèi)，要求保護(hù)接地的設(shè)備非常多，有強(qiáng)電設(shè)備，弱電設(shè)備，以及一些正常情況下不帶電的導(dǎo)電設(shè)備與構(gòu)件，均必須采用有效的保護(hù)接地。如果采用TN-C系統(tǒng)，將TN-C系統(tǒng)中的N線同時用做接地線;或者在TN-S系統(tǒng)中將N線與PE線接在一起，再連接到底板上去;再或不設(shè)置電子設(shè)備的直流接地引線，而將直流接地直接接到PE線上;有的干脆把N線、PE線、直流接地線混接在一起。以上這些做法都是不符合接地要求的，且是錯誤的。前面已經(jīng)分析過，在微機(jī)室內(nèi)，單相用電設(shè)備較多，單相負(fù)荷比重較大，三相負(fù)荷通常是不平衡的，因此在中性線N中帶有隨機(jī)電流。另外，由于大量采用熒光燈照明，其所產(chǎn)生的三次諧波疊加在N線上，加大了N線上的電流量，如果將N線接到設(shè)備外殼上，會造成電擊或火災(zāi)事故;如果在TN-S系統(tǒng)中將N線與PE線連在一起再接到設(shè)備外殼上，那么危險更大，凡是接到PE線上的設(shè)備，外殼均帶電;會擴(kuò)大電擊事故的范圍;如果將N線、PE線、直流接地線均接在一起除會發(fā)生上述的危險外，電子設(shè)備將會受到干擾而無法工作。因此智能建筑應(yīng)設(shè)置電子設(shè)備的直流接地，交流工作接地，安全保護(hù)接地，及普通建筑也應(yīng)具備的防雷保護(hù)接地。此外，由于智能建筑內(nèi)多設(shè)有具有防靜電要求的程控交換機(jī)房，計算機(jī)房，消防及火災(zāi)報警監(jiān)控室，以及大量易受電磁波干擾的精密電子儀器設(shè)備，所以在微機(jī)室的設(shè)計和施工中，還應(yīng)考慮防靜電接地和屏蔽接地的要求。

作者單位:河南省鞏義市第一中專