论文部分内容阅读
[摘 要]电气保护与接地问题一直都是建筑工程的重点，本文着重探讨智能化建筑电气设计中的电气保护与接地。
[关键词]智能建筑；电气保护；接地系统；相关措施
中图分类号：TM121.1.3 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2015）25-0061-01
一、 引言
现阶段我国的智能建筑正处于发展阶段，人们不仅关注着智能建筑的使用安全问题，更关注着智能建筑电气保护与接地问题，在实际的电气设计过程中要切实的实现电气保护与接地。本文以智能化建筑电气设计为切入点，通过分析讨论各种接地系统，提出合理的实现电气保护与接地的相关措施。
二、 智能建筑相关接地系统类型讨论
智能建筑要求保护接地的设备很多，强、弱电设备以及不带电的导电设备与构件，都须采用有效地保护接地。在智能建筑的供电系统中，主要分为TN-C-S系统、TN- C系统、TN-S系统、IT系统、TT系统等，在实际的智能建筑应用过程中，大多数的用电设备都为单相设备且都为线性负荷，用电设备里对于供电质量比较高，通信设备、办公自动化设备、智能化设备等等，都有着不同的供电接地系统的要求，要根据具体的情况选择供电系统。以下对各个系统进行了详细的介绍。
1.TN-C-S系统
TN- C- S 系统由两个接地系统组成， 第一个接地系统为 TN- C 系统， 第二个接地系统为 TN- S 系统， 以下是对两个系统的具体介绍。
（1）所谓的TN- C系统，又称为三相四线系统。在TN- C系统中，中性线N与保护接地线 PE 合二为一， 通常来说，电源的一点，通常在中性线上，与大地直接连接，外露导电部分通过与接地的电源中性点的连接而接地，把PE线和N线合起来即所说的PEN线。PEN线兼起PE线和N线的作用，可节省一根导线，比较经济且较为简单。除此之外，TN- C系统最大的优势在于对接地故障反应的灵敏度高。但其也有弊端，不可以作为智能建筑的接地系统。
（2）所谓的TN-S系统，属于三相四线加PE线的接地系统。电源中性点直接接地时电器设备外漏可导电部分通过零线接地的接零保护系统，N为工作零线，PE为专用的保护接地线，即设备外壳连接到PE上。其最大的优势在于安全性能好，具可靠性。当建筑内设有独立变配电所时，通常进线采用该系统。该系统的特点是中性线N与保护接地线PE，除了在变压器中性点共同接地外，两线不再有电气连接。中性线N带电，PE线不带电。对于计算机等电子设备没有特殊的要求时，一般智能建筑都采用这种接地系统。
TN- C- S 系统是广泛采用的配电系统，在民用建筑中，电源线采用TN-C系统，进入建筑物内改为TN-S系统。这种系统，线路结构简单又能保证一定的安全水平。在电源侧的PEN线上难免有一定的电压降，但对工矿企业的固定设备及作为民用建筑的电源线都没有影响，PEN分开后即有专用的保护线，可以确保TN-S所具有的特点。
2.IT系统
所谓的IT 系统是指三相三线式接地系统，IT系统的电源不接地或通过阻抗接地，电气设备外露可导电部分可直接接地或通过保护线接到电源的接地体上，即保护接地。该系统最大的优势在于电气设备接地后，其外壳部分不会有较大的故障电流，不会产生危险性的接触电压，因此可以不切断电源，这样一来，不但确保了系统的正常运行，还可以使设备的保护接地线彼此分开，避免了相互干扰的现象发生，与此同时，其电磁适应性也较强，并可通过报警装置及检查消除故障。但IT 系统适用范围具有局限性，不适合大量单相设备的智能建筑。
3.TT系统
所谓的TT系统是指三相四线接地系统，是将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，也称为保护接地系统。电力系统中性点直接接地，负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接连接。只有出现单相接地故障时， 由于保护接地灵敏度低， 故障不能及时切断， 设备外壳才可能带电， 但是故障电流取决于电力系统的接地电阻和保护接地线 PE 的接地电阻， 其值往往很小， 不足以时数千瓦的用电设备的保护装置断开电源。但该系统在实际情况下难以满足智能建筑中各种设备的要求， 所以通常情况下智能建筑不会选择TT系统。
三、探讨智能化建筑的电气保护与接地的相关措施
1.智能建筑的防雷接地
所谓的智能建筑防雷接地是指为了使电流安全流向大地，以保护被击的智能建筑物或电力设备而采取的接地。智能建筑的内部存在着大量的电子设备与相应的布线系统，这些设备与系统一般对防干扰要求较为严格，加之本身的耐压等级低，容易在被雷击中后发生损坏现象，且无论是直击、反击还是串击，都会给电子设备与布线系统造成一定程度的损坏，故而智能建筑必须切实的采取防雷措施。除了在智能建筑外设置避雷针外，还要进行相关的接地工作。智能建筑所有功能接地要以防雷接地系统作为基础，进而建立完整、严密的接地保护系统。故而在电气设计环节需要注意很多问题，以下是对防雷接地的相关要求的分析。
（1）智能建筑多属于一级负荷，应该按照一级防雷建筑物的保护措施进行设计，接闪器要采用针带组合的接闪器，避雷带要采用镀锌扁钢组成网格状。
（2）在防雷接地工程施工中，要特别注意地基接地焊接问题，其对于防雷接地至关重要。要严格按照基础图和接地点的要求进行施工，焊接完毕后，要确认施工质量是否符合要求，进行电阻值的测试，如果电阻值不符合设计的需要就要再次进行焊接。
（3）外墙面所有金属构件也应与防雷系统连接，柱头钢筋与接地体连接，组成具有多 层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备，而且还能防止外来的电磁干扰。
（4）如果防雷装置与电气设备的工作接地合用一个总的接地网时，接地电阻应符合其最小值要求。如果是在屋顶上安装防雷设备就要跟房顶和金属物连接成为一个整体。
2.智能建筑安全保护接地
安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些金属构件，用PE线连接起来，但严禁将PE线与N线连接。在智能建筑内，要求安全保护接地的设备非常多，有强电设备，弱电设备，以及一些非带电导电设备与构件。均必须采取安全保护接地措施。当没有做安全保护接地的电气设备的绝缘损坏时，其外壳有可能带电。如果人体触及此电气设备的外壳就可能被电击伤或造成生命危险。
除了以上的电气保护与接地措施之外还有其他的接地保护接地方式，例如直流接地与交流工作接地等，本文不做具体的介绍，但无论是何种接地保护措施，都可以有效的保护好智能建筑与其相关设备系统不受电流的破坏。
四、结束语
随着智能化建筑的发展，其电气化设备的保护问题一直是人们关注的焦点，尽管现阶段我国的电气保护与接地技术已经发展到较为完善的水平，但还是存在着许多的问题，只有切实的解决好这些问题，把控细节，就会完善智能建筑的电气保护与接地，推动智能建筑的发展。
参考文献
[1] 论建筑电气接地的施工技术 广东科技 2009年.
[2] 张震.论智能化建筑的电气保护接地技术.中国新技术新产品.2012年14期.
[关键词]智能建筑；电气保护；接地系统；相关措施
中图分类号：TM121.1.3 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2015）25-0061-01
一、 引言
现阶段我国的智能建筑正处于发展阶段，人们不仅关注着智能建筑的使用安全问题，更关注着智能建筑电气保护与接地问题，在实际的电气设计过程中要切实的实现电气保护与接地。本文以智能化建筑电气设计为切入点，通过分析讨论各种接地系统，提出合理的实现电气保护与接地的相关措施。
二、 智能建筑相关接地系统类型讨论
智能建筑要求保护接地的设备很多，强、弱电设备以及不带电的导电设备与构件，都须采用有效地保护接地。在智能建筑的供电系统中，主要分为TN-C-S系统、TN- C系统、TN-S系统、IT系统、TT系统等，在实际的智能建筑应用过程中，大多数的用电设备都为单相设备且都为线性负荷，用电设备里对于供电质量比较高，通信设备、办公自动化设备、智能化设备等等，都有着不同的供电接地系统的要求，要根据具体的情况选择供电系统。以下对各个系统进行了详细的介绍。
1.TN-C-S系统
TN- C- S 系统由两个接地系统组成， 第一个接地系统为 TN- C 系统， 第二个接地系统为 TN- S 系统， 以下是对两个系统的具体介绍。
（1）所谓的TN- C系统，又称为三相四线系统。在TN- C系统中，中性线N与保护接地线 PE 合二为一， 通常来说，电源的一点，通常在中性线上，与大地直接连接，外露导电部分通过与接地的电源中性点的连接而接地，把PE线和N线合起来即所说的PEN线。PEN线兼起PE线和N线的作用，可节省一根导线，比较经济且较为简单。除此之外，TN- C系统最大的优势在于对接地故障反应的灵敏度高。但其也有弊端，不可以作为智能建筑的接地系统。
（2）所谓的TN-S系统，属于三相四线加PE线的接地系统。电源中性点直接接地时电器设备外漏可导电部分通过零线接地的接零保护系统，N为工作零线，PE为专用的保护接地线，即设备外壳连接到PE上。其最大的优势在于安全性能好，具可靠性。当建筑内设有独立变配电所时，通常进线采用该系统。该系统的特点是中性线N与保护接地线PE，除了在变压器中性点共同接地外，两线不再有电气连接。中性线N带电，PE线不带电。对于计算机等电子设备没有特殊的要求时，一般智能建筑都采用这种接地系统。
TN- C- S 系统是广泛采用的配电系统，在民用建筑中，电源线采用TN-C系统，进入建筑物内改为TN-S系统。这种系统，线路结构简单又能保证一定的安全水平。在电源侧的PEN线上难免有一定的电压降，但对工矿企业的固定设备及作为民用建筑的电源线都没有影响，PEN分开后即有专用的保护线，可以确保TN-S所具有的特点。
2.IT系统
所谓的IT 系统是指三相三线式接地系统，IT系统的电源不接地或通过阻抗接地，电气设备外露可导电部分可直接接地或通过保护线接到电源的接地体上，即保护接地。该系统最大的优势在于电气设备接地后，其外壳部分不会有较大的故障电流，不会产生危险性的接触电压，因此可以不切断电源，这样一来，不但确保了系统的正常运行，还可以使设备的保护接地线彼此分开，避免了相互干扰的现象发生，与此同时，其电磁适应性也较强，并可通过报警装置及检查消除故障。但IT 系统适用范围具有局限性，不适合大量单相设备的智能建筑。
3.TT系统
所谓的TT系统是指三相四线接地系统，是将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，也称为保护接地系统。电力系统中性点直接接地，负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接连接。只有出现单相接地故障时， 由于保护接地灵敏度低， 故障不能及时切断， 设备外壳才可能带电， 但是故障电流取决于电力系统的接地电阻和保护接地线 PE 的接地电阻， 其值往往很小， 不足以时数千瓦的用电设备的保护装置断开电源。但该系统在实际情况下难以满足智能建筑中各种设备的要求， 所以通常情况下智能建筑不会选择TT系统。
三、探讨智能化建筑的电气保护与接地的相关措施
1.智能建筑的防雷接地
所谓的智能建筑防雷接地是指为了使电流安全流向大地，以保护被击的智能建筑物或电力设备而采取的接地。智能建筑的内部存在着大量的电子设备与相应的布线系统，这些设备与系统一般对防干扰要求较为严格，加之本身的耐压等级低，容易在被雷击中后发生损坏现象，且无论是直击、反击还是串击，都会给电子设备与布线系统造成一定程度的损坏，故而智能建筑必须切实的采取防雷措施。除了在智能建筑外设置避雷针外，还要进行相关的接地工作。智能建筑所有功能接地要以防雷接地系统作为基础，进而建立完整、严密的接地保护系统。故而在电气设计环节需要注意很多问题，以下是对防雷接地的相关要求的分析。
（1）智能建筑多属于一级负荷，应该按照一级防雷建筑物的保护措施进行设计，接闪器要采用针带组合的接闪器，避雷带要采用镀锌扁钢组成网格状。
（2）在防雷接地工程施工中，要特别注意地基接地焊接问题，其对于防雷接地至关重要。要严格按照基础图和接地点的要求进行施工，焊接完毕后，要确认施工质量是否符合要求，进行电阻值的测试，如果电阻值不符合设计的需要就要再次进行焊接。
（3）外墙面所有金属构件也应与防雷系统连接，柱头钢筋与接地体连接，组成具有多 层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备，而且还能防止外来的电磁干扰。
（4）如果防雷装置与电气设备的工作接地合用一个总的接地网时，接地电阻应符合其最小值要求。如果是在屋顶上安装防雷设备就要跟房顶和金属物连接成为一个整体。
2.智能建筑安全保护接地
安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些金属构件，用PE线连接起来，但严禁将PE线与N线连接。在智能建筑内，要求安全保护接地的设备非常多，有强电设备，弱电设备，以及一些非带电导电设备与构件。均必须采取安全保护接地措施。当没有做安全保护接地的电气设备的绝缘损坏时，其外壳有可能带电。如果人体触及此电气设备的外壳就可能被电击伤或造成生命危险。
除了以上的电气保护与接地措施之外还有其他的接地保护接地方式，例如直流接地与交流工作接地等，本文不做具体的介绍，但无论是何种接地保护措施，都可以有效的保护好智能建筑与其相关设备系统不受电流的破坏。
四、结束语
随着智能化建筑的发展，其电气化设备的保护问题一直是人们关注的焦点，尽管现阶段我国的电气保护与接地技术已经发展到较为完善的水平，但还是存在着许多的问题，只有切实的解决好这些问题，把控细节，就会完善智能建筑的电气保护与接地，推动智能建筑的发展。
参考文献
[1] 论建筑电气接地的施工技术 广东科技 2009年.
[2] 张震.论智能化建筑的电气保护接地技术.中国新技术新产品.2012年14期.