【摘要】隨著城市化經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,智能化建筑的大幅涌現(xiàn),也對(duì)智能建筑中大量用電設(shè)別提出了更高的要求,它關(guān)系到供電系統(tǒng)的可靠性和安全性。
【關(guān)鍵詞】智能化工程接地電阻電氣保護(hù)
1 前言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,大量的智能建筑如雨后春筍般相繼出現(xiàn),其內(nèi)部包含大量的電子設(shè)備,如通訊自動(dòng)化系統(tǒng)、大樓設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)以及電梯控制系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)、消防及火災(zāi)滅火系統(tǒng)、衛(wèi)星電視系統(tǒng)等。這些設(shè)備的耐壓等級(jí)低、抗干擾性能差,因此在智能建筑的設(shè)計(jì)施工中,不但要重視智能建筑的性能指標(biāo)和設(shè)備的先進(jìn)性,更應(yīng)注意其接地技術(shù)的應(yīng)用。接地系統(tǒng)的合適安裝不僅可以保護(hù)建筑物和設(shè)備免遭意外的故障電流或雷電導(dǎo)致的損壞,而且還具有保護(hù)人身安全的作用。接地系統(tǒng)的安裝看上去似乎簡(jiǎn)單,但實(shí)際上這是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題。
2 幾種接地系統(tǒng)的類型分析
2.1 1TN-C系統(tǒng)
TN-C系統(tǒng)屬于三相四線系統(tǒng),該系統(tǒng)中性線N與保護(hù)接地PE合二為一,通稱為PEN線。該系統(tǒng)對(duì)接地故障靈敏度高,且線路經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單,但是只適合用于三相負(fù)荷較平衡的場(chǎng)所。會(huì)使設(shè)備外殼帶電,對(duì)人身安全構(gòu)成威脅,也無(wú)法取到一個(gè)合適的電位基準(zhǔn)點(diǎn),精密電子設(shè)備無(wú)法準(zhǔn)確可靠運(yùn)行。因此該系統(tǒng)不適合做智能建筑的接地系統(tǒng)。
2.2 TN-C-S系統(tǒng)
該系統(tǒng)由兩部分組成,一是TN-C系統(tǒng),還有一個(gè)是TN-S系統(tǒng),分界面在N線與PE線的連接點(diǎn)。該系統(tǒng)一般用再建筑物的供電由區(qū)域變電所引來(lái)的場(chǎng)所,進(jìn)戶處做重復(fù)接地,進(jìn)戶后變成TN-S系統(tǒng)。該接地系統(tǒng)明顯提高了安全性,可以作為智能建筑的一種接地系統(tǒng)。
2.3 TN-S系統(tǒng)
該系統(tǒng)屬于三相四線加PE線的接地系統(tǒng)。當(dāng)建筑內(nèi)設(shè)有獨(dú)立變配電所時(shí),通常進(jìn)線采用該系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是中性線N與保護(hù)接地線PE,除了在變壓器中性點(diǎn)共同接地外,兩線不再有電氣連接。中性線N帶電,PE線不帶電。該系統(tǒng)完全具備安全性和可靠性。如果沒有相關(guān)技術(shù)要求時(shí),一般的只能建筑都采用這種接地系統(tǒng)。
2.4 TT系統(tǒng)
TT系統(tǒng)一般被稱為三相四線接地系統(tǒng)。常用于來(lái)自公共電網(wǎng)的建筑供電。TT系統(tǒng)的特點(diǎn)中性點(diǎn)接地與PE線接地是分開的,系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí),不管負(fù)荷是否平衡,在中性線帶電的情況下,PE線不帶電。
2.5 IT系統(tǒng)
該系統(tǒng)被稱為三相三線式接地系統(tǒng)。該系統(tǒng)變壓器中性點(diǎn)不接地或經(jīng)阻抗接地,無(wú)中性線N,只有線電壓(380V),無(wú)相電壓。當(dāng)一相接地時(shí),不會(huì)使外殼帶來(lái)較大的故障電流,系統(tǒng)可以照常運(yùn)行。但是它不能配出中性線N,不適合用于擁有大量單相設(shè)備的智能建筑。
3 智能化建筑的電氣保護(hù)接地的措施
由于智能建筑內(nèi)多設(shè)具有防靜電要求的程控交換機(jī)房、計(jì)算機(jī)房、消防及火災(zāi)報(bào)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,所以在智能化樓宇的設(shè)計(jì)和施工中,還應(yīng)考慮防靜電接地和屏蔽接地的要求。
3.1 防雷接地
為把雷電流迅速導(dǎo)入大地,以防止雷害為目的的接地叫做防雷接地。智能化樓宇內(nèi)有大量的電子設(shè)備和布線系統(tǒng),如通信自動(dòng)化系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)、樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)等,以及他們相應(yīng)的布線系統(tǒng)。從目前已建成的智能化樓宇來(lái)看,大樓的各層頂板、底板、側(cè)墻等內(nèi)幾乎被各種布線布滿。這些電子設(shè)備及布線系統(tǒng)一般均屬于耐壓等級(jí)低,防煩擾要求高,最怕受到雷擊的部分。不管是直擊,串擊還是反擊都會(huì)使電子設(shè)備受到不同程度的干擾。因此對(duì)智能化樓宇的所有功能接地,必須以防雷接地系統(tǒng)為基礎(chǔ),并建立嚴(yán)密、完整的防雷結(jié)構(gòu)。
智能建筑一般多屬于一級(jí)負(fù)荷,應(yīng)按一級(jí)防雷建筑物的保護(hù)措施設(shè)計(jì),接閃器采用針帶組合接閃器,避雷帶采用鍍鋅扁鋼在屋頂組成<=10*10(m)的網(wǎng)格,該網(wǎng)格與屋面金屬構(gòu)件作電氣連接,與大樓柱頭鋼筋作電氣連接,引下線利用柱頭中鋼筋、圈梁鋼筋、樓層鋼筋與防雷系統(tǒng)連接;如果防雷裝置與電氣設(shè)備的工作接地合用一個(gè)總的接地網(wǎng)時(shí),接地電阻應(yīng)符合其最小值要求。
3.2 交流工作接地
將電力系統(tǒng)中的某一點(diǎn),直接或經(jīng)特殊設(shè)備(如阻抗、電阻等)與大地作金屬連接,稱為工作接地。工作接地主要指的是變壓器中性點(diǎn)或中性線接地。N線必須用銅芯絕緣線。在配電中存在輔助等電位接線端子,該接線端子不能外露,不能與其他接地系統(tǒng)混接,也不能與PE線連接。
3.3 安全保護(hù)接地
安全保護(hù)接地就是將電氣設(shè)備不帶電的金屬部門與接地體之間作良好的金屬連接,即將大樓內(nèi)的用電設(shè)備以及設(shè)備附近的一些金屬構(gòu)件,用PE線連接起來(lái),但嚴(yán)禁將PE線與N線連接。加裝保護(hù)接地裝置并且減低它的接地電阻,不僅是智能建筑電氣系統(tǒng)安全、有效運(yùn)行的有效保障措施,也是設(shè)備及人身安全的必要保障手段。
3.4 直流工作接地
在一幢智能化樓宇內(nèi),包含有大量的計(jì)算機(jī),通訊設(shè)備和帶有電腦的大樓自動(dòng)化設(shè)備。在這些電子設(shè)備在進(jìn)行輸入信息,傳輸信息,轉(zhuǎn)換能量,放大信號(hào),邏輯動(dòng)作,輸出信息等一系列過(guò)程中都是通過(guò)微電位或微電流快速進(jìn)行,且設(shè)備之間常要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工作。因此為了使其準(zhǔn)確性高,穩(wěn)定性好,除了需有一個(gè)穩(wěn)定的供電電源外,還必須具備一個(gè)穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位??刹捎幂^大截面的絕緣銅芯線作為引線,一端直接與基準(zhǔn)電位連接,另一端供電子設(shè)備直流接地。該引線不宜與PE線連接,嚴(yán)禁與N線連接。
3.5 屏蔽接地與防靜電接地
為了避免設(shè)備的機(jī)能障礙和設(shè)備損壞,構(gòu)成布線系統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)能夠防止內(nèi)部自身傳導(dǎo)和外來(lái)干擾。可將設(shè)備外殼與PE;導(dǎo)線的屏蔽接地要求屏蔽管路兩端與PE線可靠連接;室內(nèi)屏蔽也應(yīng)多點(diǎn)與PE線可靠連接。
4 結(jié)束語(yǔ)
在智能建筑供配電設(shè)計(jì)中,接地系統(tǒng)占重要的地位,由于3A智能化建筑的發(fā)展前景廣闊,所以在智能建筑中宜選用TN-S系統(tǒng),即集防雷接地、交直流工作接地、電氣設(shè)備安全保護(hù)接地、屏蔽接地與防靜電接地于一體的統(tǒng)一接地系統(tǒng),這樣才能保證供電系統(tǒng)的可靠性,從而真正發(fā)揮智能建筑的作用。