智能建筑电气保护及接地有效措施的探讨
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作者: 肖城
摘要：城市化的发展带动了建筑技术的飞速发展，智能建筑作为现代城市化建设的主要内容，其电气设备运行保护也是值得关注的问题，电气保护接地系统应得到广泛使用，文章就对几种电气保护接地系统设计使用进行了分析和探讨。
关键词：智能建筑；电气保护接地；应用研究
中图分类号：TU856 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2011) 23-0000-01
Intelligent Building Electrical Protection and Grounding Effective Measures Study
Xiao Cheng
(School of Electrical Engineering,Northwest University for Nationalities,Lanzhou 730030,China)
Abstract:The development of urbanization,construction techniques led to the rapid development of a modern intelligent building as the main elements of urbanization,the protection is worth it to run electrical equipment concern,electrical grounding protection system should be widely used,several articles on the electrical grounding system designed to protect the use of analysis and discussion.
Keywords:Intelligent building;Electrical protective earth;Applied research
一、现代智能化建筑的几种接地系统
接地就是将各种设备连接到大地的电气系统捉中，要求接地的设备主要包括电力设备、通信设备、电子设备、防雷装置等。接地的目的就是为了维护设备正常有序的运转，电力系统能安全有效，最终保护使用者的人身安全。
（一）工作接地。为了确保每一项电力系统都能正常稳定的工作，并得到工作目标，必须将其与大地链接，称为工作接地，变压器中性点的直接接地或经消弧线圈的接地或者防雷设备接地等都是主要的接地项目。每一种工作接地都有自己的功能，例如变压器的中性点接地，它能保证电气设备三相系统中相线对地的电压不变，保证电压的平衡，有效预防了零序电压偏移，这对智能建筑电气来说是十分重要的。变压器中性点经消弧线圈的接地，在接地时有效消除接地短路点的电弧，预防电压过高，而防雷设备接地就是为了更好的释放地面的雷电流。
（二）低压配电系统接地方式。1.TT系统。用电设备一般采取单独极地接地法，和电源接地没有电气上的联系。当系统正常运行时，可有效保证用电的安全性，还能提供基准接地电位，这种方法在低压公共电网供电、接地要求较高的精密电子设备和数据处理设备中常常使用。该系统的主要危险来源于其保护接地的灵敏度低，如果接地时电流不足，就无法保证装置的正常运作，其电气设备的金属外壳就会出现危险电位。而将TT系统用放在智能建筑中，就需要大容量的漏电电流保护装置和电流保护装置。2.TN-C系统。电气设备系统的中性线（N线）与保护线（PE线）是二合一的，通称PEN线，所有可漏电的部分均与PEN线相连。这种系统安装简单、方便，安全性高，常用与三相负荷较平衡、单相负荷容量较小的工程中。如果系统出现三相负荷不平衡时，PEN线就会有不稳定的电流经过，会让有金属外壳的设备带电，也缺少一个准确的电位基准点，所以会影响电子设备和数据处理的稳定性和有效性。TN-C系统的缺陷证明，其不适宜使用在智能建筑中。3.TN-S系统。该系统的中性线（N线）与保护线（PE线）分开，在接地应用中，PE线无不良电流经过，看电磁干扰程度、安全性都较高，因此TN-S系统可作为智能建筑接地。4.TN-C-S系统。该系统前半部分是TN-C系统，在配电箱中就成为TN-S系统。因此TN-C-S系统也能成为智能建筑接地系统。
二、智能建筑的接地防范措施
（一）交流工作接地。通过电力系统中的某点直接或利用其它电气设备作为地面的金属连接，我们通常就认为是接地。工作接地通过设备中性线的接地，按照相关标准，中性线线应是铜芯绝缘体，即使在高压工作环境中，系统中性点的接地方式还是能继续保护电气设备的正常运行，中性点接地有效防治了零序电压的便宜，保证三相电压的平衡，这对低电压系统来说有重要辅助作用，也方便单相电压的使用。（二）安全保护接地。安全接地是利用那些不带电的金属部分进行接地，但要与接地做好良好的金属连接。例如将建筑物内所有的电设备和附近的金属构造物用PE线连接起来，N线和PE线不能连接。在我们当代的智能建筑物中，这种连接非常常见，常用的强电的设备，弱电的设备或非带点导电设备等都是通过这种方式接地的，以便电气设备得到更好的保护。如果绝缘体被损坏，但电流直接接触到人体，就会产生导电，严重的电击会造成人员伤亡甚至更严重的问题。但在中性点接地中，接地短路电流经过人体后再回到大地，在中性点非直接接地的电力系统中，接地电流就直接进入大地，这会对附近电路的电气设备造成影响，也很容易导致触电事故。（三）防雷接地。将雷电引入大地，预防人员或建筑物遭受雷电损害，这就是防雷接地的目的。在智能化的建筑里，大楼内的顶板、地板和侧墙都布满了线路，这些电子设备都有遭受雷电袭击的危险，所以，防雷接地必须是智能建筑物的接地重点，有必要建立完整、严密的防雷结构。在我们日常工作重点中的各类防雷接地设置的电阻，通常是根据落雷的反击实际情况而定的。防雷设置和电气设备的工作共同使用一个网络时，接地电阻必须保证在最小值。（四）屏蔽接地。为了减少外来电磁波侵袭和干扰，预防电子设备因此产生的误动作或通信质量的下降，更为了预防电子设备所产生的高频能量对外释放，设计人员需要讲线路的滤波器、变压器的静电屏蔽层、电缆的屏蔽层、屏蔽室的屏蔽网都进行接地，这就是屏蔽接地。在智能化的建筑物中，电磁的兼容设计尤为重要，所以，设计中必须制定有效的保护措施来确保电气设备和建筑布线，预防外来的各种干扰。屏蔽就是减少电磁波干扰的最好办法，例如可将设备外壳与PE线连接；室内屏蔽也可多点与PE线连接。
三、结论
智能建筑的电气设计，其中接地设计十分关键，它对保护整个建筑电气设备有积极作用。如今，3A化智能建筑的发展前景广阔，在现代智能建筑中可选用TN-S系统，它对电气的保护效果较好，还能有效防雷、屏蔽接地与防静电接地，当然还有其它保护接地的系统也值得积极推广和使用，全面发挥智能建筑的作用。
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[作者简介]肖城（1989-），男，内蒙古兴安盟，西北民族大学，电子信息工程专业。
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