现代智能楼宇电气保护与接地设计

摘要：文章介绍了智能化楼宇防雷方案、低压电气仪器仪表的接地方案和各设备设施的保护方案,以及在各种情况下，智能化楼宇的防雷方案、供电接地系统方案在实际设计过程中采取的各类接地措施进行了详尽分析，并对电气保护和接地设计方法提出了建议。

关键字： 智能建筑电气保护接地形式

在智能楼宇配电系统设计过程中，电器保护与接地系统占据着重要的地位，它是整个供电系统的可靠性和安全性的保障。任何的建筑物中，接地系统总是整个供电系统中不可缺少的一部分。随着建筑物智能化的提高，各种设备功能的增加，所要求接地系统也有相应的改变。在进入二十一世纪以后，各种智能化楼宇的不断涌现，大量的智能设备被投入到智能楼宇的设计和建设中，就对电路系统的接地设计提出了更多新的要求，在实际电路系统设计过程中，采用合适的设计方案和必要的接地方式对提高智能楼宇的可靠性和安全性尤为重要。

1、 智能化楼宇

智能化楼宇：是现代建筑与高新信息技术相结合的产物，它是将结构、系统、服务、管理进行优化组合，获得高效率、高功能与高舒适性的大楼，为人们提供一个高效和具有经济效益的工作环境。

构成智能化楼宇的三大系统为：办公自动化系统（OA）、楼宇自动化系统（BAS）、通信自动化系统（CAS）。在这三套系统中，由于其内部设备的多样性、复杂性就要求在电器系统设计过程中全面考虑，才能确保整个系统高效、安全运转。

2、 电气保护与接地设计

在现代智能化楼宇内存在各种各样的布线系统和电子设备，如火灾报警、消防控制联动系统、信息自动化控制系统、监控安保系统、自动化办公系统、闭路广播电视系统、自动化控制系统、网络控制系统以及相对应的各种布线系统。

在智能化楼宇电气与接地保护系统设计中主要考虑两方面的内容：防雷保护、电气保护与接地措施。

2.1 防雷保护

在日常生活中，常见的雷电波侵入智能楼宇的形式有以下两种：一种是感应雷；另一种是直击雷。

由于电子设备基本都在智能楼宇的内部，被直击雷直接击中的可能性非常小，而感应雷是由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压、过电流形成的雷击，因此需要安装防护装置。

通常，感应雷侵入智能化楼宇的智能系统和电子设备系统的途径主要有交流电源网络线路入侵、通讯信号网络线路入侵、雷电产生的地电位闪络电压经过智能化楼宇接地体入侵三种方式。

防雷接地：在安全系统设计中，为了尽快将雷电流导入大地，防止雷害的接地方式称为防雷接地。在现有的智能楼宇系统中来看，在楼宇的各个底板、顶板、侧墙和吊顶内布满各种系统的导线。由于实际功能的需要，这些导线和电子设备构成的系统基本上属于耐压能力较低、抗干扰能力不强的部分。在雷击过程中，无论是串击、直击、反击都会让电子设备系统遭受到相应程度上的破坏或者干扰。在进行楼宇安全系统设计过程中，防雷接地的设计必须可靠、严密。楼宇中所有的系统的功能接地，都要以防雷接地为基础，建立完善、可靠、严密的防雷系统。

在现代智能化楼宇布线系统中，多数的线路由综合的布线系统来承担。综合布线系统主要的子系统由工作区间系统、管理系统、建筑群系统、垂直干线系统、水平干线系统、设备系统等六个构成。

a.工作区间系统：通过信息插座连接起来的各种设备构成。由于在计算机网络节点中安装了相应的防雷设施，在工作区间的系统通常情况下不需要安装防雷设施。但是当一些外置的线路想连接时，则必须加装相应的避雷器。

b.管理系统：由输入/输出设备、配线设备等组成。可分为语音和数据两部分。在语音部分上采用BIX安装架固定的形式。数据部分采用绞线为垂直主干线的方式，安装相应的信号避雷器，形成计算机网络的防雷方法，来防护由于引下线带来的泄放雷电流产生的电磁场的变化而引起的感应雷干扰。

c.建筑群系统：连接两个或两个以上智能化楼宇之间的缆线和相应的配电设备构成的系统。在网络连接介质采用光缆的情况下，布线系统不需安装任何避雷器。如果是采用双绞线作为连接介质，就必须利用穿管埋地的方法进行铺设。而在导线进入楼宇内后，必须将其敷设在金属管道内或者弱电金属桥架内。在整个系统设计中，将金属管道、金属桥架和接地系统进行良好的连接，作为屏蔽层。

在智能楼宇中，要求建筑物的防雷保护设计应按照一级防雷的保护标准进行设计。

2.2电气保护和接地设计

现代智能楼宇供配电系统中，接地系统关系到整个供电系统的安全性和可靠性。在任何的供电系统中，都要包含接地系统设计。随着智能化楼宇的功能多样化，所需要的接地系统也要有相应的不同。在进入智能楼宇化以后，越来越多的智能仪器设备的出现对接地系统的设计提出了更为复杂、突出的要求。

在电气保护和接地设计中，通常采用综合接地系统。在具体的设计中，通过利用房屋的桩基的钢筋、承台钢筋、基础钢筋等作为接地体,通过对框架柱钢筋与承台钢筋等采用焊接的方式使其成为引下线。

在防雷设计中，按照建筑物的用途不同采用不同的设计方案。智能建筑一般采用二类级别的防雷保护措施，避雷网应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，并在整个屋面组成不大于10mX10m或12mX8m的网格，并与所有金属构件连接，通过立柱中的钢筋和防雷系统连接，在外墙面等部位的金属体也与防雷系统连接起来，通过这样的组合方式构成多层屏蔽层结构。在这样的屏蔽层结构中，不仅能有效防止雷击对建筑物的危害，还能有效构成屏蔽层，防止外来的电磁干扰。

结语

智能化楼宇中需要保护接地的仪器设备非常多，对于不同工作条件下的设备均必须采用相应的保护接地。智能建筑设备的电气保护极为重要,为了保证智能建筑中电气设备的安全可靠运行,智能化楼宇的供电接地系统宜采用TN - S 系统;同时为了施工方便及节约投资,根据规范宜采用一个总的共同接地装置,即综合接地体。综合接地体为接地电位基准点,由此分别引出各种功能接地引线,利用总等电位和辅助等电位的方式组成一个完整的综合接地系统,为智能楼宇安全运行提供可靠的保障。