智能建筑電氣保護及接地有效措施的探析

廖娜

摘 要：城市化的發(fā)展帶動了建筑技術(shù)的飛速發(fā)展，智能建筑作為現(xiàn)代城市化建設(shè)的主要內(nèi)容，其電氣設(shè)備運行保護也是值得關(guān)注的問題，電氣保護接地系統(tǒng)應(yīng)得到廣泛使用，文章就對幾種電氣保護接地系統(tǒng)設(shè)計使用進行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：智能建筑 電氣保護接地 應(yīng)用研究

一、現(xiàn)代智能化建筑的幾種接地系統(tǒng)

接地就是將各種設(shè)備連接到大地的電氣系統(tǒng)捉中，要求接地的設(shè)備主要包括電力設(shè)備、通信設(shè)備、電子設(shè)備、防雷裝置等。接地的目的就是為了維護設(shè)備正常有序的運轉(zhuǎn)，電力系統(tǒng)能安全有效，最終保護使用者的人身安全。

（一）工作接地。為了確保每一項電力系統(tǒng)都能正常穩(wěn)定的工作，并得到工作目標，必須將其與大地鏈接，稱為工作接地，變壓器中性點的直接接地或經(jīng)消弧線圈的接地或者防雷設(shè)備接地等都是主要的接地項目。每一種工作接地都有自己的功能，例如變壓器的中性點接地，它能保證電氣設(shè)備三相系統(tǒng)中相線對地的電壓不變，保證電壓的平衡，有效預防了零序電壓偏移，這對智能建筑電氣來說是十分重要的。變壓器中性點經(jīng)消弧線圈的接地，在接地時有效消除接地短路點的電弧，預防電壓過高，而防雷設(shè)備接地就是為了更好的釋放地面的雷電流。

（二）低壓配電系統(tǒng)接地方式。1.TT系統(tǒng)。用電設(shè)備一般采取單獨極地接地法，和電源接地沒有電氣上的聯(lián)系。當系統(tǒng)正常運行時，可有效保證用電的安全性，還能提供基準接地電位，這種方法在低壓公共電網(wǎng)供電、接地要求較高的精密電子設(shè)備和數(shù)據(jù)處理設(shè)備中常常使用。該系統(tǒng)的主要危險來源于其保護接地的靈敏度低，如果接地時電流不足，就無法保證裝置的正常運作，其電氣設(shè)備的金屬外殼就會出現(xiàn)危險電位。而將TT系統(tǒng)用放在智能建筑中，就需要大容量的漏電電流保護裝置和電流保護裝置。2.TN-C系統(tǒng)。電氣設(shè)備系統(tǒng)的中性線（N線）與保護線（PE線）是二合一的，通稱PEN線，所有可漏電的部分均與PEN線相連。這種系統(tǒng)安裝簡單、方便，安全性高，常用與三相負荷較平衡、單相負荷容量較小的工程中。如果系統(tǒng)出現(xiàn)三相負荷不平衡時，PEN線就會有不穩(wěn)定的電流經(jīng)過，會讓有金屬外殼的設(shè)備帶電，也缺少一個準確的電位基準點，所以會影響電子設(shè)備和數(shù)據(jù)處理的穩(wěn)定性和有效性。TN-C系統(tǒng)的缺陷證明，其不適宜使用在智能建筑中。3.TN-S系統(tǒng)。該系統(tǒng)的中性線（N線）與保護線（PE線）分開，在接地應(yīng)用中，PE線無不良電流經(jīng)過，看電磁干擾程度、安全性都較高，因此TN-S系統(tǒng)可作為智能建筑接地。4.TN-C-S系統(tǒng)。該系統(tǒng)前半部分是TN-C系統(tǒng)，在配電箱中就成為TN-S系統(tǒng)。因此TN-C-S系統(tǒng)也能成為智能建筑接地系統(tǒng)。

二、智能建筑的接地防范措施

（一）交流工作接地。

通過電力系統(tǒng)中的某點直接或利用其它電氣設(shè)備作為地面的金屬連接，我們通常就認為是接地。工作接地通過設(shè)備中性線的接地，按照相關(guān)標準，中性線線應(yīng)是銅芯絕緣體，即使在高壓工作環(huán)境中，系統(tǒng)中性點的接地方式還是能繼續(xù)保護電氣設(shè)備的正常運行，中性點接地有效防治了零序電壓的便宜，保證三相電壓的平衡，這對低電壓系統(tǒng)來說有重要輔助作用，也方便單相電壓的使用。

（二）安全保護接地。

安全接地是利用那些不帶電的金屬部分進行接地，但要與接地做好良好的金屬連接。例如將建筑物內(nèi)所有的電設(shè)備和附近的金屬構(gòu)造物用PE線連接起來，N線和PE線不能連接。在我們當代的智能建筑物中，這種連接非常常見，常用的強電的設(shè)備，弱電的設(shè)備或非帶點導電設(shè)備等都是通過這種方式接地的，以便電氣設(shè)備得到更好的保護。如果絕緣體被損壞，但電流直接接觸到人體，就會產(chǎn)生導電，嚴重的電擊會造成人員傷亡甚至更嚴重的問題。但在中性點接地中，接地短路電流經(jīng)過人體后再回到大地，在中性點非直接接地的電力系統(tǒng)中，接地電流就直接進入大地，這會對附近電路的電氣設(shè)備造成影響，也很容易導致觸電事故。

（三）防雷接地。

將雷電引入大地，預防人員或建筑物遭受雷電損害，這就是防雷接地的目的。在智能化的建筑里，大樓內(nèi)的頂板、地板和側(cè)墻都布滿了線路，這些電子設(shè)備都有遭受雷電襲擊的危險，所以，防雷接地必須是智能建筑物的接地重點，有必要建立完整、嚴密的防雷結(jié)構(gòu)。在我們?nèi)粘９ぷ髦攸c中的各類防雷接地設(shè)置的電阻，通常是根據(jù)落雷的反擊實際情況而定的。防雷設(shè)置和電氣設(shè)備的工作共同使用一個網(wǎng)絡(luò)時，接地電阻必須保證在最小值。

（四）屏蔽接地。

為了減少外來電磁波侵襲和干擾，預防電子設(shè)備因此產(chǎn)生的誤動作或通信質(zhì)量的下降，更為了預防電子設(shè)備所產(chǎn)生的高頻能量對外釋放，設(shè)計人員需要講線路的濾波器、變壓器的靜電屏蔽層、電纜的屏蔽層、屏蔽室的屏蔽網(wǎng)都進行接地，這就是屏蔽接地。在智能化的建筑物中，電磁的兼容設(shè)計尤為重要，所以，設(shè)計中必須制定有效的保護措施來確保電氣設(shè)備和建筑布線，預防外來的各種干擾。屏蔽就是減少電磁波干擾的最好辦法，例如可將設(shè)備外殼與PE線連接；室內(nèi)屏蔽也可多點與PE線連接。

三、結(jié)論

智能建筑的電氣設(shè)計，其中接地設(shè)計十分關(guān)鍵，它對保護整個建筑電氣設(shè)備有積極作用。如今，3A化智能建筑的發(fā)展前景廣闊，在現(xiàn)代智能建筑中可選用TN-S系統(tǒng)，它對電氣的保護效果較好，還能有效防雷、屏蔽接地與防靜電接地，當然還有其它保護接地的系統(tǒng)也值得積極推廣和使用，全面發(fā)揮智能建筑的作用。