智能建筑电气保护及接地有效措施分析

摘要：接地设计是智能建筑电气保护设计当中非常重要的一个环节，而且是确保智能建筑的电气设备正常运行的关键性因素。随着智能建筑逐渐的发展和扩大，在接地设计的过程中，必须根据建筑物的实际情况，选用屏蔽接地、安全接地、防雷接地或者是交流工作接地，从而使触电安全隐患的发生率降到最低。本文对智能建筑电气保护及接地有效措施进行了分析。

关键词：建筑；智能化；电气；措施

中图分类号：TU198文献标识码： A

一、现阶段几种常见接地方式分析

1、TN-S系统

图1为TN-S接地系统的平面示意图。此种接地系统从本质上来说就是一个由PE线以及三相①四线所共同构成的组合型接地系统。由图1可知:在整个TN-S接地系统当中,中心线N与保护接地线PE仅在变压器装置中心点位置存在共用式接地。除此种情况以外在整个系统当中不再以任何形式进行电气连接。特别值得注意的一点在于:受到三相负荷不均衡因素的影响,中心线N存在一定的带电可能性。但与之相对应的是零带电来源的保护接地线PE。这就是说PE线在于外部设备及金属构建相连接的过程当中不会以带电形式存在,从而确保整个接地系统运行的安全性与高效性。

2、TN-C系统

图2为TN-C接地系统的平面示意图。此种接地系统区别于TN-S接地系统最大的特点在于整个系统在以三相四线为构成的基础之上,对中性线N以及保护线PE做集中处理(即俗称的PEN线)。对于智能化建筑应用实践而言,这种接地系统作用之下占据比重较大的单相负荷会导致PEN线上存在不平衡电流,进而导致整个运行线路出现电位波动以及电流不稳定的故障情况,从而无法为精密电子仪器设备的可靠运行提供线路保障,因而此种接地方式并不适用于在智能化建筑中广泛应用。

3、TN-C-S系统

图3为TN-C-S接地系统的平面示意图。在此种接地方式下,部分保护线与中心线统一,部分相分离。对于整个供电系统来说,在进户之前以TN-C方式做接地处理,进户位置实施重复性接地,以此将整个接地系统转变为TN-S方式。此种接地系统在智能化建筑中的应用价值较高。

4、保护接地系统

通常情况下，用电设备在接地时大多采用单独的极地接地方法，这种接地方式与电源接地之间并不涉及与电气有关的联系。如果保护接地系统处于正常的运行状态中，不仅用电时具有一定的安全性，而且还可以提供一个基准电位，因此这种接地系统被普遍应用在低压公共配电网的供电中，以及一些对接地有高要求的数据处理设备中。同时，由于保护接地系统的自身灵敏度非常的低，因此也存在着一定的风险。假使接地的时候出现电流不足的情况，相关装置就会受其影响而不能正常运转，此时在设备金属外壳上会产生危险电位，容易造成安全事故。鉴于此，如果要在相关智能建筑当中应用保护接地系统，必须配置电流保护设备以及漏电保护装置，而且这些装置的容量都应该选择大值。

第二，工作接地，其原理是保证所有的电力系统在工作中都处于稳定的状态，如果想要达到预定的工作目标，就应该将电力系统和大地进行链接。接地项目主要包括防雷设备、中性点经过消弧线圈接地以及变压器中性点接地等，每一个接地项目都具备其独特的功能。其中，防雷设备这一接地方式主要是为了将地面上出现的雷电流释放出去；中性点经过消弧线圈接地能够有效的防止出现高电压的情况，并对短路处出现的电弧进行消除处理；变压器中性点接地不仅能够确保电压处于平衡状态，还可以确保电气设备中三相供电系统的相线对地电压始终保持稳定，从而防止零序电压出现偏移的情况。

二、智能建筑电气保护及接地有效措施

智能建筑电气保护及接地有效措施主要包括四种，即屏蔽接地、安全接地、防雷接地以及交流工作接地等。

1、屏蔽接地防静电接地分析

通常情况下，在许多智能建筑接地设计当中，设计人员都会把线路滤波器、电缆屏蔽层、屏蔽网以及静电屏蔽变压器进行接地设计，即为屏蔽接地。这样了设计方式不仅能够将外来各种电磁波的干扰以及侵袭降到最低，避免电子设备运行时出现的各种高频能量释放出来，而且还可以防止电子设备的通信质量变差。同时，智能建筑当中的电磁兼容设计是一项非常重要的设计项目，而为了保证建筑布线与电气设备都能够预防各种干扰，因此在具体的设计环节，必须制定出相关的有效保护措施，例如屏蔽等方式。屏蔽是一种非常有效的减少或者是防止电磁波的干扰的重要方式。

一般来说,依照设备工作频率,选用一点接地或是多点接地的方式对设备线缆屏蔽层进行连接,完成屏蔽接地。与此同时,在规定做防静电处理以及可能出现静电问题的潜在区域施作防静电地板,以此完成防静电接地处理。

2、安全接地

安全接地指合理应用相关金属的绝缘部位作为载体进行接地，在此之前，同接地之间应该要做好金属链接。如果以保护导体把智能建筑内部的电气设备与周围的金属物链接在一起，那么保护导体就不能够和零线衔接在一起。但是，当前许多的智能建筑当中，却普遍存在着保护导体链接零线的情况，并以此接地方式进行弱电设备接地与强电设备接地等，实现对电气设备的保护。假如绝缘体因各种内外因素而被损坏，直流电就会与人体进行直接的接触，从而出现导电，导致安全隐患的发生。然而变压器中性点接地当中，接地短路的电流会经由人体之后重新回至大地，导致周围电气设备受损，从而产生触电隐患。

3、防雷接地

防雷接地从根本上说是为了防止智能建筑或者的人体受到雷电的损害，而采取相应的措施把雷电引入至大地中去。许多智能建筑的大楼顶板、墙体侧面以及地板上都布有许多的线路，使电子设备充分暴露于雷电袭击所能够影响的范围内。在此环境中，建立完善的防雷设备、进行防雷接地对于智能建筑接地而言具有十分重要的意义。智能建筑当中，在防雷接地的电阻设置方面，一般都会按照落雷可能产生的反击作为参照物，根据实际情况确定所需电阻。而如果电气设备与防雷设置共用相同的一个网络，就必须将接地电阻设置为最低值。

4、交流工作接地

对于接地的定义，业内将其定位于为了保护电气设备安全及避免出现触电事故，将电力及电讯等相关设备的部分金属外壳与金属地盘上接入地线，并以大地作为电流回路的接地线。而工作接地即根据相关的标准与要求，对电气设备的中性线进行接地。有明文规定，中性线必须以铜芯作为绝缘体，从而确保在高压的环境当中，中性点接地仍然具备保护的功能，促使电气设备始终处于正常的运行状态。此外，变压器中性点接地还能够确保三相电压保持平衡，有效辅助低电压的系统，使单相电压得以合理的应用。

结束语

在建筑专业技术迅猛发展的背景作用之下,智能化、现代化、集成化已成为新时期建筑项目的发展方向与必然趋势。任何形式建筑项目,特别是智能化建筑项目的正常运行与建筑供配电系统运行安全性与稳定性是密不可分的。从这一角度上来说,接地系统在整个智能化建筑供配电系统建设中的重要意义可见一斑。本文针对智能化建筑的电气保护方式和接地措施这一中心问题做出了简要分析与说明,希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

参考文献

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