智能建筑電氣接地技術探析

王鵬

【摘要】眾所周知，接地技術是智能建筑電氣安全中最關鍵的一部分，對供電系統工作的可靠性以及人員的安全等都有關鍵的作用。本篇的文章筆者對智能建筑供電系統其接地的方式和智能建筑公用接地系統其必要性進行了詳述，另外還對屏蔽電纜的接地進行了闡述。

【關鍵詞】智能建筑；電氣；接地技術；電磁干擾

一、 引言

最開始引入接地技術主要是為了能夠防止智能建筑中的設備遭受雷擊，屬于一種保護性的措施。引入接地技術可以很好的將雷擊所產生的電流盡快的引入到大地中，進而能夠很好的起到保護建筑物的作用。與此同時，接地技術也是保護我們人身安全的一個主要的措施。基于智能建筑是我們計算機技術、控制技術、建筑技術以及通信技術四者的有效結合，因此其智能建筑物系統中會有大量的信息，各種信息都會經過其輸入、處理與傳輸的過程。這些都是需要通過微電流或者是微電位的方式快速進行。他們除了需要一個比較穩定的固定的供電電源之外，一定要具備比較穩定的最基本的電位。

二、 接地方式—低壓配電系統

（1） TT系統。通常情況下，用電設備主要采用的是單獨的接地系統，然后和電源的接地極沒有電氣關系。設備在正常運行時，通常會有一個比較高的安全性，同時需要提供一個可靠的接地電位，因此需要在低壓的公共的供電網進行供電，并對接地的要求比較高，同時場所需要有一個數據處理要精密的電子設備。但是此種系統有一個不安全的因素在于其保護接地的靈敏度是比較低的，如果接地的電流出現故障，那么不能夠以正確的動作去保護此裝置，這就會造成電氣的設備會帶有一定的危險性，而如果將TT系統正確的用在當前的只能建筑里，就需要選用一個大容量的保護電流的裝置。

（2） TN-C系統。此系統包括兩個線，即中性線和保護線，兩者是統一的，通常稱之為PEN線。要求整個系統所有的外露線都應該與其相連接。此系統具有簡單的、經濟的特點，而且對于接地故障的處理具有很高的靈敏度，因此非常適合三相的負荷之間的平衡。如果三相負荷之間出現不平衡的現象，那么線路中就會出現不同頻次的電流。如果出現這種情況就會造成用電的設備出現的金屬外殼有帶點的情況，隨之也就會導致沒有辦法提供一個比較穩定的電位，所以會嚴重的影響到電子設備的正常工作。因此TN-C系統并不能作為智能建筑最佳的接地系統。

（3） TN-S系統。該系統也包括保護線和中性線，兩者是分開的。在用電設備的處于一個正常工作的狀態時，那么保護線就會進行無電流的通過，因此，該系統的安全性會非常的高，而電磁的干擾性也會大大的下降，與此同時還可以提供一個萬分可靠的基準的電位。所以，基于以上幾點此系統完全可以作為智能建筑系統的一個接地的系統。

（4） TN-C-S系統。此系統中的一部分是屬于TN-C系統的一部分，在已經進入用戶的配電箱之后，那么則稱之為TN-S系統所以，TN-C-S系統不但可以作為普遍的系統也可以作為建筑主要的接地系統。

三、 共用的接地系統

眾所周知，一棟好的智能建筑物是需要有一個交流式的工作接地，直流性的工作接地、安全性的保護接地、屏蔽性的接地、防雷性的接地。這個接地系統稱之為共用的接地系統。如果將上述各類的接地能夠按照一個單獨的設置的一個接地系統，對于接地電阻則需要按照其各自的要求而進行相關的設置，稱之為獨立性的設置系統。為了更好的避免安全性的接地系統對其我們的信號產生一定的干擾，這貌似會對地雷式的接地系統產生一定的影響，此系統也可以很好的將信號接地和雷電流兩者分開。然而，經過理論與實踐可以證明，當我們在利用智能性的建筑鋼筋的結構來作為其雷電流的引下線與電位的均衡性的平衡，這些都是比較難以做到的，甚至不能將各個類別的接地系統很好的分開。所以即使我們強制性的將這些電路分開，但是因為電容與電感兩者的耦合是隨機的，并無法去控制因為連接而出現的電導耦合。與此同時，還會對我們工作系統的一些設備的正常運行產生嚴重的影響。

首先，隨機連接不能得到控制。智能建筑即使在接地的工程設計中，會對各個類別的系統做一個相互隔離的措施，然而由于該設備的安裝、纜線橋的固定、金屬的構架、電纜的引進與引出以及每個金屬管道的敷設等等。這些都不能很好的控制各個類別的接地系統的連接。有一部分的接地工程最開始是依據原來的接地系統進行分開設計與施工的，然而當竣工之后進行檢查時會出現很多的接地系統在實際的建筑設計中和智能建筑物的金屬與鋼筋結構的構件會連接在一起，進而形成一個較好的接地系統。

其次，無法確切的保證安全絕緣的距離。當雷擊到智能建筑物時，就會接閃到裝置，而此時雷電系統會沿著地直接由鋼筋處下到智能建筑的地中的接地網，這就會造成鋼筋的某些點的電位會非常的高。但是因為鋼筋的電阻是比較小，所以電壓也不大，就會使得問題不能得到很好的解決。

最后，地中電場進行耦合。當雷電流已經在地下開始泄散時，就會使得地中的電場其分布的范圍是比較大的。而在此范圍中其他的接地系統以及穿過的一些電廠的管線，會因襲受到雷電流的耦合作用，隨著他所在的位置而使得電壓出現升高的現象。而這些高的電壓所產生的轉移電位會對智能建筑的設備以及人身都產生一定的危險。但是由于會受到其接地的范圍的控制，再加上建筑物的地下管線和基礎的鋼筋出現交叉性的重疊，因此不可能在智能建筑的地下進行很嚴格的絕緣與隔離。如果因為距離不夠而產生火花放電的現象，后果是非常的嚴重的。所以智能建筑的接地工程通常選用的是共用的接地系統，同時還會以接地的電位來作為其基準點，進而分別的引出各種的功能來進行接地引線，與此同時共用的節點系統必須選用電位的均衡進行接地，這樣能很好的避免一些較大的電位差。由此也能提高其設備的穩定性，進而加強工作人員的安全，起到一個安全保護的作用。

基于以上各種原因，智能建筑物的電氣接地系統應該選擇共用的接地系統。也就是將智能建筑物中所有的彼此進行連接的電氣裝置，接到一個共用的，低感型的、網狀的接地系統中。然后選用總等電位的連接方式，局部的信息選用S型的結構，由此組成一個智能建筑物的共用的接地系統。

四、 屏蔽接地的線纜

在智能建筑物系統中，使用量最大是屏蔽電纜。屏蔽接地主要是用來避免智能建筑中的電器設備會受到干擾，防治影響到其正常的工作，同時也能避免對其他的設備造成一定的電磁干擾。屏蔽電纜的電磁干擾的效果以及其屏蔽層其接地的方式密切相關。使用帶有屏蔽層的電纜，需要屏蔽層于控制室兩端能夠同時接地，通常選用有效的兩次回路的方式避免電磁的干擾。采用兩端接地的方式的優勢主要是能夠控制電纜的母線在暫態的電流產生時被磁通包圍，能夠將母線中的暫態電流抵消。另外，兩端接地可以降低因為電位的上升而產生的暫態電流的感應電壓。這對于避免電纜的屏蔽有很好的效果。除此之外，高頻的電路其屏蔽層或者是金屬的保護套必須選用多點的方式進行接地。

五、 結束語

綜上可知，智能建筑的接地設計的要點如下：首先計算機與數據處理的設備需要對電源線路中的諧波成分必須敏感，因此選用TN-S系統或者是TN-C-S系統比較合適。其次是智能建筑物適合選用共用的接地系統，可以很好的避免出現零電位或者是高電位的現象。最后要抑制電磁的干擾，盡可能的提升電磁的兼容性，此過程需要選好電纜屏蔽的接地方式。

參考文獻

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