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电气自动化在智能建筑中的应用 摘要] [关键词] 随着我国国民经济的迅猛发展,高档智能化建筑已成为当今建筑的主流。
文章就电气自动化在智能建筑中的应用谈一下自己的观点。电气自动化智能建筑接地 一、TN-S系统 二、TN-C-S系统 三、交流工作接地 四、安全保护接地 五、屏蔽接地与防静电接地 六、直流接地 七、防雷接地 八、结束语 TN-S系统是把中性线N和保护接地线 PE严格分开的低压配电系统,是一个三相四 线加PE线的接地系统。
中性线N与保护接地线 PE除在变压器中性点共同接地外,两线不再 有任何的电气连接。系统正常运行时,中性 线N带电,而PE线不带电。
该接地系统具备安 全可靠的基准电位,PE线不允许断线,对地 没有电压,故设备金属外壳接在PE线上安 全、可靠。因此,TN-S系统可作为智能建筑 的电气接线系统。
在智能建筑里,单相用电 设备较多,单相负荷比重较大,三相负荷通 常是不平衡的,因此在中性线N中带有随机电 流。另外,由于大量采用荧光灯照明,其所 产生的三次谐波叠加在N线上,加大了N线上 的电流量,如果将N线接到设备外壳上,会造 成电击或火灾事故;如果在TN-S系统中将 N线与PE线连在一起再接到设备外壳上,那么 危险更大,凡是接到PE线上的设备,外壳均 带电;会增加电击事故的范围;如果将N线、PE线、直流接地线均接在一起除会发生上述 的危险外,电子设备将会受到干扰而无法工 作。
因此智能建筑应设置电子设备的直流接 地,交流工作接地,安全保护接地及普通建 筑也应具备的防雷保护接地。此外,由于智 能建筑内多设有具有防静电要求的程控交换 机房、计算机房、消防及火灾报警监控室以 及大量易受电磁波干扰的精密电子仪器设 备,所以在智能楼宇的设计和施工中,还应 考虑防静电接地和屏蔽接地的要求。
TN-C-S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所引来的场 所,进户之前采用TN-C系统,进户处做重复 接地,进户后变成TN-S系统。
TN-S接地系 统明显提高了人及物的安全性。同时只要我 们采取接地引线,各自都从接地体一点引 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,因此TN- C-S系统可以作为智能型建筑物的一种接地 系统。
工作接地主要指的是变压器中性点或中 性线(N线)接地。N线必须用铜芯绝缘线。
在配电中存在辅助等电位接线端子,等电位 接线端子一般均在箱柜内。必须注意,该接 线端子不能外露;不能与其它接地系统,如 直流接地,屏蔽接地,防静电接地等混接;也不能与PE线连接。
在高压系统里,采用中 性点接地方式可使接地继电保护准确动作并 消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以 防止零序电压偏移,保持三相电压基本平 衡,这对于低压系统很有意义,可以方便使 用单相电源。
安全保护接地就是将电气设备不带电的 金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些 金属构件,用PE线连接起来,但严禁将PE线 与N线连接。
在现代建筑内,要求安全保护接地的设 备非常多,有强电设备,弱电设备,以及一 些非带电导电设备与构件,均必须采取安全 保护接地措施。当没有做安全保护接地的电 气设备的绝缘损坏时,其外壳有可能带电。
如果人体触及此电气设备的外壳就可能被电 击伤或造成生命危险。我们知道:在一个并 联电路中,通过每条支路的电流值与电阻的 大小成反比,即,接地电阻越小,流经人体 的电流越小,通常人体电阻要比接地电阻大 数百倍,经过人体的电流也比流过接地体的 电流小数百倍。
当接地电阻极小时,流过人 体的电流几乎等于零。实际上,由于接地电 阻很小,接地短路电流流过时所产生的压降 很小,所以设备外壳对大地的电压是不高 的。
人站在大地上去碰触设备的外壳时,人 体所承受的电压很低,不会有危险。加装保 护接地装置并且降低它的接地电阻,不仅是 保障智能建筑电气系统安全,有效运行的有 效措施,也是保障非智能建筑内设备及人身 安全的必要手段。
在现代建筑中,屏蔽及其正确接地是防 止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳 与PE线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路 两端与PE线可靠连接;室内屏蔽也应多点与 PE线可靠连接。
防静电干扰也很重要。在洁 净、干燥的房间内,人的走步、移动设备,各自磨擦均会产生大量静电。
例如在相对湿 度10~20%的环境中人的走步可以积聚3.5万 伏的静电电压,如果没有良好的接地,不仅 仅会产生对电子设备的干扰,甚至会将设备 芯片击坏。将带静电物体或有可能产生静电 的物体(非绝缘体)通过导静电体与大地构 成电气回路的接地叫防静电接地。
防静电接 地要求在洁静干燥环境中,所有设备外壳及 室内(包括地坪)设施必须均与PE线多点可 靠连接。智能建筑的接地装置的接地电阻越 小越好,独立的防雷保护接地电阻应≤10 Ω;独立的安全保护接地电阻应≤4Ω;独立 的交流工作接地电阻应≤4Ω;独立的直流工 作接地电阻应≤4Ω;防静电接地电阻一般要 求≤100Ω。
在一幢智能化楼宇内。
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