淺析智能建筑中的供電接地系統

盧戈

【摘要】隨著社會的發展，科學成為了現代社會最主要的發展動力，對于現代社會的發展有著不可忽視的影響和作用。對于如何完善對智能建筑中接地系統設計，本文作者結合多年的工作經驗，對該課題進行了研究，具有重要的參考意義。在建筑物供配電設計中，接地系統設計占有重要的地位，因為它關系到供電系統的可靠性，安全性。不管哪類建筑物，在供電設計中總包含有接地系統設計。而且，隨著建筑物的要求不同，各類設備的功能不同，接地系統也相應不同。尤其進入90年代后，大量的智能化樓宇的出現對接地系統設計提出了許多新的內容。在常用的幾種接地方式中，哪一種能夠適合智能化樓宇呢？我們不妨分析一下下面幾種接地系統。

【關鍵詞】智能建筑；接地系統；負荷平衡

1.TN-C系統

TN-C系統被稱之為三相四線系統，該系統中性線N與保護接地PE合二為一，通稱PEN線。這種接地系統雖對接地故障靈敏度高，線路經濟簡單，但它只適合用于三相負荷較平衡的場所。智能化大樓內，單相負荷所占比重較大，難以實現三相負荷平衡，PEN線的不平衡電流加上線路中存在著的由于熒光燈、晶閘管（可控硅）等設備引起的高次諧波電流，在非故障情況下，會在中性線N上疊加，使中性線N電壓波動，且電流時大時小極不穩定，造成中性點接地電位不穩定漂移。不但會使設備外殼（與PEN線連接）帶電，對人身造成不安全，而且也無法取到一個合適的電位基準點，精密電子設備無法準確可靠運行。因此TN-C接地系統不能作為智能化建筑的接地系統。

2.TN-C-S系統

TN-C-S系統由兩個接地系統組成，第一部分是TN-C系統，第二部分是TN-S系統，分界面在N線與PE線的連接點。該系統一般用在建筑物的供電由區域變電所引來的場所，進戶之前采用TN-C系統，進戶處做重復接地，進戶后變成TN-S系統。TN-C系統前面已做分析。TN-S系統的特點是：中性線N與保護接地線PE在進戶時共同接地后，不能再有任何電氣連接。該系統中，中性線N常會帶電，保護接地線PE沒有電的來源。PE線連接的設備外殼及金屬構件在系統正常運行時，始終不會帶電.因此TN-S接地系統明顯提高了人及物的安全性.同時只要我們采取接地引線，各自都從接地體一點引出，及選擇正確的接地電阻值使電子設備共同獲得一個等電位基準點等措施，那么TN-C-S系統可以作為智能型建筑物的一種接地系統。

3.TN-S系統

TN-S是一個三相四線加PE線的接地系統。通常建筑物內設有獨立變配電所時進線采用該系統。TN-S系統的特點是，中性線N與保護接地線PE除在變壓器中性點共同接地外，兩線不再有任何的電氣連接。中性線N是帶電的，而PE線不帶電。該接地系統完全具備安全和可靠的基準電位。只要象TN-C-S接地系統，采取同樣的技術措施，TN-S系統可以用作智能建筑物的接地系統。如果計算機等電子設備沒有特殊的要求時，一般都采用這種接地系統。

4.TT系統

通常稱TT系統為三相四線接地系統。該系統常用于建筑物供電來自公共電網的地方。TT系統的特點是中性線N與保護接地線PE無一點電氣連接，即中性點接地與PE線接地是分開的。該系統在正常運行時，不管三相負荷平衡不平衡，在中性線N帶電情況下，PE線不會帶電。只有單相接地故障時，由于保護接地靈敏度低，故障不能及時切斷，設備外殼才可能帶電。正常運行時的TT系統類似于TN-S系統，也能獲得人與物的安全性和取得合格的基準接地電位。隨著大容量的漏電保護器的出現，該系統也會越來越作為智能型建筑物的接地系統。從目前的情況來看，由于公共電網的電源質量不高，難以滿足智能化設備的要求，所以TT系統很少被智能化大樓采用。

5.IT系統

IT系統是三相三線式接地系統，該系統變壓器中性點不接地或經阻抗接地，無中性線N，只有線電壓（380V），無相壓壓（220V），保護接地線PE各自獨立接地。該系統的優點是當一相接地時，不會使外殼帶有較大的故障電流，系統可以照常運行。缺點是不能配出中性線N。因此它是不適用于擁有大量單相設備的智能化大樓的。

在智能化樓宇內，要求保護接地的設備非常多，有強電設備，弱電設備，以及一些正常情況下不帶電的導電設備與構件，均必須采用有效的保護接地。如果采用TN-C系統，將TN-C系統中的N線同時用做接地線；或者在TN-S系統中將N線與PE線接在一起，再連接到底板上去；或者不設置電子設備的直流接地引線，而將直流接地直接接到PE線上；或者把N線、PE線、直流接地線混接在一起。以上這些做法都是不符合接地要求的。前面已經分析過，在智能化大樓內，單相用電設備較多，單相負荷比重較大，三相負荷通常是不平衡的，因此在中性線N中帶有隨機電流。另外，由于大量采用熒光燈照明，其所產生的諧波疊加在N線上，加大了N線上的電流量，如果將N線接到設備外殼上，會造成一些事故；如果在TN-S系統中將N線與PE線連在一起再接到設備外殼上，那么危險更大，凡是接到PE線上的設備，外殼均帶電；會擴大電擊事故的范圍；如果將N線、PE線、直流接地線均接在一起除會發生上述的危險外，電子設備將會受到干擾而無法工作。因此智能建筑應設置電子設備的直流接地，交流工作接地，安全保護接地，及普通建筑也應具備的防雷保護接地。此外，由于智能建筑內多設有具有防靜電要求的程控交換機房，計算機房，消防及火災報警監控室，以及大量易受電磁波干擾的精密電子儀器設備，所以在智能化樓宇的設計和施工中，還應考慮防靜電接地和屏蔽接地的要求。

智能化樓宇的供電接地系統宜采用TN-S系統，按規范宜采用一個總的共同接地裝置，即統一接地體。統一接地體為接地電位基準點，由此分別引出各種功能接地引線，利用總等電位和輔助等電位的方式組成一個完整的統一接地系統。通常情況下，統一接地系統可利用大樓的樁基鋼筋，并用40×4（mm）鍍鋅扁鋼將其連成一體，作為自然接地體。根據規范，該系統與防雷接地系統共用，其接地電阻應≤1Ω。若達不到要求，必須增加人工接地體或采用化學降阻法，使接地電阻≤1Ω。在變配電所內設置總等電位銅排，該銅排一端通過構造柱或底板上的鋼筋與統一接地體連接，另一端通過不同的連接端子分別與交流工作接地系統中的中性線連接，與需要做安全保護接地的各設備連接，與防雷系統連接，與需做直流接地的電子設備的絕緣銅芯接地線連接。

參考文獻：

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