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摘 要:针对智能化楼宇接地系统设计的新内容和新要求,对各种接地系统进行了分析,并结合智能化楼宇的具体特点,对智能化楼宇供电接地系统的选择进行了探讨,揭示出电气设计对智能化楼宇的重要性。
关键词:智能化楼宇,接地系统,电气设计
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
在建筑物供配电设计中,接地系统设计涉及到供电系统的可靠性与建筑物、人身和设备的安全性。智能化楼宇的出现,对防雷接地、工作接地、保护接地、防静电接地、屏蔽接地、直流接地等提出了更高的新要求。具体来说,智能化大楼内有电子计算机及其网络系统、通信自动化系统(CAS)、大楼自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)、电缆电视及卫星电视系统、火灾报警及消防联动系统、安保监控系统等大量电子设备及其布线,加上应有的电力、照明设备及其布线系统。各系统对接地要求都各不相同,如果接地系统设计不当,会直接影响到智能化系统功能,造成严重的经济损失。下面就介绍几种供电接地系统。
1 TN-C系统(见图1)
该系统为三相四线接零系统,中性线N与保护接地线PE线合二为一,通称PEN线。这种接地系统只适用于三相负荷较平衡的场所。智能化大楼内,单相负荷所占比重较大,难以实现三相负荷平衡,PEN线有不平衡电流。加上线路中存在着由于荧光灯、晶閘管(可控硅)等设备引起的高次谐波电流,在非故障情况下,会在中性线N上叠加,使中性线N带电,且电流时大时小不稳定,造成中性点接地电位不稳定漂移,不但会使设备外壳(与PEN线连接)带电,对人身造成危险,而且也无法取得一个合格的基准电位,精密电子设备无法准确可靠运行。因此,TN-C接地系统不能作为智能化建筑物的接地系统。
2 TN-C-S系统(见图2)
该系统由两个接地系统组成,第一部分是TN-C系统,第二部分是TN-S系统,分界面在N线与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电站引来的场所,进户前采用TN-C系统,进户处重复接地,进户后变成TN-S系统。TN-C-S系统的特点是中性线N与保护接地线PE线,在进户时共同接地后,不能再有任何电气连接(否则,将等同于TN-C系统)。该系统中性线N常会带电,保护接地线PE没有电的来源。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时,始终不会带电。因此TN-C-S接地系统明显提高了人及物的安全。同时,只要采用各接地引线都从接地体一点引出,及选择正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个等电位基准点等措施,那么TN-C-S系统可以作为智能型建筑物的一种接地系统。
3 TN-S系统(见图3)
这是一个三相四线加PE线的接地系统,习惯上也称为三相五线系统,建筑物内设有独立变配电所时采用该系统。TN-S系统的特点是,中性线N与保护接地线PE线仅在变压器中性点共同接地,此外,两线不再有任何的电气连接。由于N线和PE线分开,三相不平衡电流不再流经PE线,避免了用电设备外壳的电位升高。该接地系统完全具备安全性和可靠的基准电位。只要像TN-C-S接地系统一样,采用各接地引线都从接地体一点引出,及选择正确的接地电阻值等措施,TN-S系统是可以用作智能建筑物的接地系统的。如果计算机等电子设备没有特殊的要求时,一般都采用这种接地系统。
4 TT系统
TT系统是三相四线制接地系统。该系统经常用于建筑物供电来自公共电网的地方。其特点是中性线N与保护接地线PE线无一点电气连接,即中性点接地与PE线接地是完全分开的。该系统在正常运行时,不管三相负荷平衡或不平衡,在中性线N带电的情况下,PE线不会带电。只有在单相接地故障时,由于保护接地敏感度低,故障不能及时切断,设备外壳才可能带电。正常运行时TT系统类似于TN-S系统,也能获得人与物的安全性和取得合格的基准接地电位,随着大容量的漏电保护器的出现,该系统也会越来越作为智能性建筑物的接地系统。从目前情况来看,由于公共电网的电源质量不高,难以满足智能化设备的要求,所以,TT系统很少被智能化大楼采用。
5 IT系统
IT系统是三相三线制接地系统,该系统变压器中性点不接地或经阻抗接地,无中性线N,只有线电压(380 V),无相电压(220 V),保护接地时,不会使外壳带有较大的故障电流,系统便可以正常运行。缺点是不能配出中型线N,因此该系统不适用于有大量单相设备的智能化大楼。
一般来说,智能化用电属于一极负荷,接地系统采用TN-S系统,按规范宜采用一个总的共同接地装置,即统一接地体。统一接地体的构成为:利用大楼桩基钢筋并用40 mm@40 mm@5 mm镀锌扁钢联成一体,作为自然接地体,接地电阻值不大于18。智能化楼宇的其他功能接地,必须以防雷接地系统为基础,统一接地体为接地电位基准点,分别引出各种功能的接地引线,利用总等电位和辅助等电位的方式组成一个完整的统一接地系统。在变配电所内设置总等电位铜排,该铜排电位必须是接地体的地电位,即铜排的接地电阻不大于18。
6.结语
针对智能化楼宇接地系统设计的新内容和新要求,对各种接地系统进行了分析,并结合智能化楼宇的具体特点,对智能化楼宇供电接地系统的选择进行了探讨,揭示出电气设计对智能化楼宇的重要性。
关键词:智能化楼宇,接地系统,电气设计
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
在建筑物供配电设计中,接地系统设计涉及到供电系统的可靠性与建筑物、人身和设备的安全性。智能化楼宇的出现,对防雷接地、工作接地、保护接地、防静电接地、屏蔽接地、直流接地等提出了更高的新要求。具体来说,智能化大楼内有电子计算机及其网络系统、通信自动化系统(CAS)、大楼自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)、电缆电视及卫星电视系统、火灾报警及消防联动系统、安保监控系统等大量电子设备及其布线,加上应有的电力、照明设备及其布线系统。各系统对接地要求都各不相同,如果接地系统设计不当,会直接影响到智能化系统功能,造成严重的经济损失。下面就介绍几种供电接地系统。
1 TN-C系统(见图1)
该系统为三相四线接零系统,中性线N与保护接地线PE线合二为一,通称PEN线。这种接地系统只适用于三相负荷较平衡的场所。智能化大楼内,单相负荷所占比重较大,难以实现三相负荷平衡,PEN线有不平衡电流。加上线路中存在着由于荧光灯、晶閘管(可控硅)等设备引起的高次谐波电流,在非故障情况下,会在中性线N上叠加,使中性线N带电,且电流时大时小不稳定,造成中性点接地电位不稳定漂移,不但会使设备外壳(与PEN线连接)带电,对人身造成危险,而且也无法取得一个合格的基准电位,精密电子设备无法准确可靠运行。因此,TN-C接地系统不能作为智能化建筑物的接地系统。
2 TN-C-S系统(见图2)
该系统由两个接地系统组成,第一部分是TN-C系统,第二部分是TN-S系统,分界面在N线与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电站引来的场所,进户前采用TN-C系统,进户处重复接地,进户后变成TN-S系统。TN-C-S系统的特点是中性线N与保护接地线PE线,在进户时共同接地后,不能再有任何电气连接(否则,将等同于TN-C系统)。该系统中性线N常会带电,保护接地线PE没有电的来源。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时,始终不会带电。因此TN-C-S接地系统明显提高了人及物的安全。同时,只要采用各接地引线都从接地体一点引出,及选择正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个等电位基准点等措施,那么TN-C-S系统可以作为智能型建筑物的一种接地系统。
3 TN-S系统(见图3)
这是一个三相四线加PE线的接地系统,习惯上也称为三相五线系统,建筑物内设有独立变配电所时采用该系统。TN-S系统的特点是,中性线N与保护接地线PE线仅在变压器中性点共同接地,此外,两线不再有任何的电气连接。由于N线和PE线分开,三相不平衡电流不再流经PE线,避免了用电设备外壳的电位升高。该接地系统完全具备安全性和可靠的基准电位。只要像TN-C-S接地系统一样,采用各接地引线都从接地体一点引出,及选择正确的接地电阻值等措施,TN-S系统是可以用作智能建筑物的接地系统的。如果计算机等电子设备没有特殊的要求时,一般都采用这种接地系统。
4 TT系统
TT系统是三相四线制接地系统。该系统经常用于建筑物供电来自公共电网的地方。其特点是中性线N与保护接地线PE线无一点电气连接,即中性点接地与PE线接地是完全分开的。该系统在正常运行时,不管三相负荷平衡或不平衡,在中性线N带电的情况下,PE线不会带电。只有在单相接地故障时,由于保护接地敏感度低,故障不能及时切断,设备外壳才可能带电。正常运行时TT系统类似于TN-S系统,也能获得人与物的安全性和取得合格的基准接地电位,随着大容量的漏电保护器的出现,该系统也会越来越作为智能性建筑物的接地系统。从目前情况来看,由于公共电网的电源质量不高,难以满足智能化设备的要求,所以,TT系统很少被智能化大楼采用。
5 IT系统
IT系统是三相三线制接地系统,该系统变压器中性点不接地或经阻抗接地,无中性线N,只有线电压(380 V),无相电压(220 V),保护接地时,不会使外壳带有较大的故障电流,系统便可以正常运行。缺点是不能配出中型线N,因此该系统不适用于有大量单相设备的智能化大楼。
一般来说,智能化用电属于一极负荷,接地系统采用TN-S系统,按规范宜采用一个总的共同接地装置,即统一接地体。统一接地体的构成为:利用大楼桩基钢筋并用40 mm@40 mm@5 mm镀锌扁钢联成一体,作为自然接地体,接地电阻值不大于18。智能化楼宇的其他功能接地,必须以防雷接地系统为基础,统一接地体为接地电位基准点,分别引出各种功能的接地引线,利用总等电位和辅助等电位的方式组成一个完整的统一接地系统。在变配电所内设置总等电位铜排,该铜排电位必须是接地体的地电位,即铜排的接地电阻不大于18。
6.结语
针对智能化楼宇接地系统设计的新内容和新要求,对各种接地系统进行了分析,并结合智能化楼宇的具体特点,对智能化楼宇供电接地系统的选择进行了探讨,揭示出电气设计对智能化楼宇的重要性。