智能楼宇的电气保护与接地hrzu.docx
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1、电工 技师 论论文智能楼宇宇的电气气保护与与接地 发布时间间: 220033-4-9 作者:秩名 【摘要要】 本本文通过过对几种种供电接接地系统统的概括括介绍,筛筛选出适适合作为为智能楼楼宇的供供电接地地系统,并并对其所所应采取取的各类类接地措措施作了了较为详详尽的说说明与分分析,对对智能楼楼宇应采采取的电电气保护护与接地地方法提提出了适适当的建建议。【关关键词】 负荷平平衡 电电位基准准点 TTNSS 单点点接地 防静电电接地 统一接接地体在建建筑物供供配电设设计中,接接地系统统设计占占有重要要的地位位,因为为它关系系到供电电系统的的可靠性性,安全全性。不不管哪类类建筑物物,在供供电设计计中
2、总包包含有接接地系统统设计。而而且,随随着建筑筑物的要要求不同同,各类类设备的的功能不不同,接接地系统统也相应应不同。尤尤其进入入90年年代后,大大量的智智能化楼楼宇的出出现对接接地系统统设计提提出了许许多新的的内容。在在常用的的几种接接地方式式中,哪哪一种能能够适合合智能化化楼宇呢呢?我们们不妨分分析一下下下面几几种接地地系统。1.TNNC系系统 TNNC系系统被称称之为三三相四线线系统,该该系统中中性线NN与保护护接地PPE合二二为一,通通称PEEN线。这这种接地地系统虽虽对接地地故障灵灵敏度高高,线路路经济简简单,但但它只适适合用于于三相负负荷较平平衡的场场所。智智能化大大楼内,单单相负
3、荷荷所占比比重较大大,难以以实现三三相负荷荷平衡,PPEN线线的不平平衡电流流加上线线路中存存在着的的由于荧荧光灯、晶晶闸管(可可控硅)等等设备引引起的高高次谐波波电流,在在非故障障情况下下,会在在中性线线N上叠叠加,使使中性线线N电压压波动,且且电流时时大时小小极不稳稳定,造造成中性性点接地地电位不不稳定漂漂移。不不但会使使设备外外壳(与与PENN线连接接)带电电,对人人身造成成不安全全,而且且也无法法取到一一个合适适的电位位基准点点,精密密电子设设备无法法准确可可靠运行行。因此此TNC接地地系统不不能作为为智能化化建筑的的接地系系统。2.TNNCS系统统TNNCS系统统由两个个接地系系统组
4、成成,第一一部分是是TNC系统统,第二二部分是是TNS系统统,分界界面在NN线与PPE线的的连接点点。该系系统一般般用在建建筑物的的供电由由区域变变电所引引来的场场所,进进户之前前采用TTNCC系统,进进户处做做重复接接地,进进户后变变成TNNS系系统。TTNCC系统前前面已做做分析。TTNSS系统的的特点是是:中性性线N与与保护接接地线PPE在进进户时共共同接地地后,不不能再有有任何电电气连接接。该系系统中,中中性线NN常会带带电,保保护接地地线PEE没有电电的来源源。PEE线连接接的设备备外壳及及金属构构件在系系统正常常运行时时,始终终不会带带电.因因此TNNS接接地系统统明显提提高了人人
5、及物的的安全性性.同时时只要我我们采取取接地引引线,各各自都从从接地体体一点引引出,及及选择正正确的接接地电阻阻值使电电子设备备共同获获得一个个等电位位基准点点等措施施,那么么TNCSS系统可可以作为为智能型型建筑物物的一种种接地系系统。3.TNNS系系统 TNNS是是一个三三相四线线加PEE线的接接地系统统。通常常建筑物物内设有有独立变变配电所所时进线线采用该该系统。TTNSS系统的的特点是是,中性性线N与与保护接接地线PPE除在在变压器器中性点点共同接接地外,两两线不再再有任何何的电气气连接。中中性线NN是带电电的,而而PE线线不带电电。该接接地系统统完全具具备安全全和可靠靠的基准准电位。
6、只只要象TTNCCS接接地系统统,采取取同样的的技术措措施,TTNSS系统可可以用作作智能建建筑物的的接地系系统。如如果计算算机等电电子设备备没有特特殊的要要求时,一一般都采采用这种种接地系系统。4.TTT系统 通常常称TTT系统为为三相四四线接地地系统。该该系统常常用于建建筑物供供电来自自公共电电网的地地方。TTT系统统的特点点是中性性线N与与保护接接地线PPE无一一点电气气连接,即即中性点点接地与与PE线线接地是是分开的的。该系系统在正正常运行行时,不不管三相相负荷平平衡不平平衡,在在中性线线N带电电情况下下,PEE线不会会带电。只只有单相相接地故故障时,由由于保护护接地灵灵敏度低低,故障
7、障不能及及时切断断,设备备外壳才才可能带带电。正正常运行行时的TTT系统统类似于于TNS系统统,也能能获得人人与物的的安全性性和取得得合格的的基准接接地电位位。随着着大容量量的漏电电保护器器的出现现,该系系统也会会越来越越作为智智能型建建筑物的的接地系系统。从从目前的的情况来来看,由由于公共共电网的的电源质质量不高高,难以以满足智智能化设设备的要要求,所所以TTT系统很很少被智智能化大大楼采用用。5.ITT系统 ITT系统是是三相三三线式接接地系统统,该系系统变压压器中性性点不接接地或经经阻抗接接地,无无中性线线N,只只有线电电压(3380VV),无无相压压压(2220V),保保护接地地线PE
8、E各自独独立接地地。该系系统的优优点是当当一相接接地时,不不会使外外壳带有有较大的的故障电电流,系系统可以以照常运运行。缺缺点是不不能配出出中性线线N。因因此它是是不适用用于拥有有大量单单相设备备的智能能化大楼楼的。在智智能化楼楼宇内,要要求保护护接地的的设备非非常多,有有强电设设备,弱弱电设备备,以及及一些正正常情况况下不带带电的导导电设备备与构件件,均必必须采用用有效的的保护接接地。如如果采用用TNC系统统,将TTNCC系统中中的N线线同时用用做接地地线;或或者在TTNSS系统中中将N线线与PEE线接在在一起,再再连接到到底板上上去;再再或不设设置电子子设备的的直流接接地引线线,而将将直流
9、接接地直接接接到PPE线上上;有的的干脆把把N线、PPE线、直直流接地地线混接接在一起起。以上上这些做做法都是是不符合合接地要要求的,且且是错误误的。前前面已经经分析过过,在智智能化大大楼内,单单相用电电设备较较多,单单相负荷荷比重较较大,三三相负荷荷通常是是不平衡衡的,因因此在中中性线NN中带有有随机电电流。另另外,由由于大量量采用荧荧光灯照照明,其其所产生生的三次次谐波叠叠加在NN线上,加加大了NN线上的的电流量量,如果果将N线线接到设设备外壳壳上,会会造成电电击或火火灾事故故;如果果在TNNS系系统中将将N线与与PE线线连在一一起再接接到设备备外壳上上,那么么危险更更大,凡凡是接到到PE
10、线线上的设设备,外外壳均带带电;会会扩大电电击事故故的范围围;如果果将N线线、PEE线、直直流接地地线均接接在一起起除会发发生上述述的危险险外,电电子设备备将会受受到干扰扰而无法法工作。因因此智能能建筑应应设置电电子设备备的直流流接地,交交流工作作接地,安安全保护护接地,及及普通建建筑也应应具备的的防雷保保护接地地。此外外,由于于智能建建筑内多多设有具具有防静静电要求求的程控控交换机机房,计计算? 浚兰盎盎鹪直嗫厥遥遥约按罅罅恳资艿艿绱挪扇诺木木艿缱右右瞧魃璞璞福栽谥悄悄芑畹纳纳杓坪褪褪校校褂悸欠谰谰驳缃拥拥睾推帘帘谓拥氐氐囊蟆?nnbspp;下面面,我们们接着分分析一下下智能化化楼宇应应采取
11、的的各种接接地措施施。.防雷雷接地:为把雷雷电流迅迅速导入入大地,以以防止雷雷害为目目的的接接地叫作作防雷接接地。 智能能化楼宇宇内有大大量的电电子设备备与布线线系统,如如通信自自动化系系统,火火灾报警警及消防防联动控控制系统统,楼宇宇自动化化系统,保保安监控控系统,办办公自动动化系统统,闭路路电视系系统等,以以及他们们相应的的布线系系统。从从已建成成的大楼楼看,大大楼的各各层顶板板,底板板,侧墙墙,吊顶顶内几乎乎被各种种布线布布满。这这些电子子设备及及布线系系统一般般均属于于耐压等等级低,防防干扰要要求高,最最怕受到到雷击的的部分。不不管是直直击,串串击,反反击都会会使电子子设备受受到不同同
12、程度的的损坏或或严重干干扰。因因此对智智能化楼楼宇的防防雷接地地设计必必须严密密,可靠靠。智能能化楼宇宇的所有有功能接接地,必必须以防防雷接地地系统为为基础,并并建立严严密,完完整的防防雷结构构。 智能能建筑多多属于一一级负荷荷,应按按一级防防雷建筑筑物的保保护措施施设计,接接闪器采采用针带带组合接接闪器,避避雷带采采用2554(mmm)镀镀锌扁钢钢在屋顶顶组成1010(mm)的网网格,该该网格与与屋面金金属构件件作电气气连接,与与大楼柱柱头钢筋筋作电气气连接,引引下线利利用柱头头中钢筋筋,圈梁梁钢筋,楼楼层钢筋筋与防雷雷系统连连接,外外墙面所所有金属属构件也也应与防防雷系统统连接,柱柱头钢筋
13、筋与接地地体连接接,组成成具有多多层屏蔽蔽的笼形形防雷体体系。这这样不仅仅可以有有效防止止雷击损损坏楼内内设备,而而且还能能防止外外来的电电磁干扰扰。 各类类防雷接接地装置置的工频频接地电电阻,一一般应根根据落雷雷时的反反击条件件来确定定。防雷雷装置如如与电气气设备的的工作接接地合用用一个总总的接地地网时,接接地电阻阻应符合合其最小小值要求求。2.交流流工作接接地:将将电力系系统中的的某一点点,直接接或经特特殊设备备(如阻阻抗,电电阻等)与与大地作作金属连连接,称称为工作作接地。 工作作接地主主要指的的是变压压器中性性点或中中性线(NN线)接接地。NN线必须须用铜芯芯绝缘线线。在配配电中存存在
14、辅助助等电位位接线端端子,等等电位接接线端子子一般均均在箱柜柜内。必必须注意意,该接接线端子子不能外外露;不不能与其其它接地地系统,如如直流接接地,屏屏蔽接地地,防静静电接地地等混接接;也不不能与PPE线连连接。 在高高压系统统里,采采用中性性点接地地方式可可使接地地继电保保护准确确动作并并消除单单相电弧弧接地过过电压。中中性点接接地可以以防止零零序电压压偏移,保保持三相相电压基基本平衡衡,这对对于低压压系统很很有意义义,可以以方便使使用单相相电源。3.安全全保护接接地:安安全保护护接地就就是将电电气设备备不带电电的金属属部分与与接地体体之间作作良好的的金属连连接。即即将大楼楼内的用用电设备备
15、以及设设备附近近的一些些金属构构件,用用PE线线连接起起来,但但严禁将将PE线线与N线线连接。 在智智能化楼楼宇内,要要求安全全保护接接地的设设备非常常多,有有强电设设备,弱弱电设备备,以及及一些非非带电导导电设备备与构件件,均必必须采取取安全保保护接地地措施。当当没有做做安全保保护接地地的电气气设备的的绝缘损损坏时,其其外壳有有可能带带电。如如果人体体触及此此电气设设备的外外壳就可可能被电电击伤或或造成生生命危险险。如图图6所示示。在中中性点直直接接地地的电力力系统中中,接地地短路电电流经人人身,大大地流回回中性点点;在中中性点非非直接接接地的电电力系统统中,接接地电流流经人体体流入大大地,
16、并并经线路路对地电电容构成成通路,这这两种情情况都能能造成人人身触电电。如果果装有接接地装置置的电气气设备的的绝缘损损坏使外外壳带电电时,接接地短路路电流将将同时沿沿着接地地体和人人体两条条通路流流过,IId=IIdIR,我我们知道道:在一一个并联联电路中中,通过过每条支支路的电电流值与与电阻的的大小成成反比,即即, 式中:Id接地回回路中的的电流总总值Id沿接接地体流流过的电电流 IR流经人人体的电电流rR人体的的电阻 rd接地装装置的接接地电阻阻由上上式可以以看出,接接地电阻阻越小,流流经人体体的电流流越小,通通常人体体电阻要要比接地地电阻大大数百倍倍经过人人体的电电流也比比流过接接地体的
17、的电流小小数百倍倍。当接接地电阻阻极小时时,流过过人体的的电流几几乎等于于零。即即IdId。实际际上,由由于接地地电阻很很小,接接地短路路电流流流过时所所产生的的压降很很小,所所以设备备外壳对对大地的的电压是是不高的的。人站站在大地地上去碰碰触设备备的外壳壳时,人人体所承承受的电电压很低低,不会会有危险险。加装装保护接接地装置置并且降降低它的的接地电电阻,不不仅是保保障智能能建筑电电气系统统安全,有有效运行行的有效效措施,也也是保障障非智能能建筑内内设备及及人身安安全的必必要手段段。 4.直流流接地:在一幢幢智能化化楼宇内内,包含含有大量量的计算算机,通通讯设备备和带有有电脑的的大楼自自动化设
18、设备。在在这些电电子设备备在进行行输入信信息,传传输信息息,转换换能量,放放大信号号,逻辑辑动作,输输出信息息等一系系列过程程中都是是通过微微电位或或微电流流快速进进行,且且设备之之间常要要通过互互联网络络进行工工作。因因此为了了使其准准确性高高,稳定定性好,除除了需有有一个稳稳定的供供电电源源外,还还必须具具备一个个稳定的的基准电电位。可可采用较较大截面面的绝缘缘铜芯线线作为引引线,一一端直接接与基准准电位连连接,另另一端供供电子设设备直流流接地。该该引线不不宜与PPE线连连接,严严禁与NN线连接接。5.屏蔽蔽接地与与防静电电接地:在智能能化楼宇宇内,电电磁兼容容设计是是非常重重要的,为为了
19、避免免所用设设备的机机能障碍碍,避免免甚至会会出现的的设备损损坏,构构成布线线系统的的设备应应当能够够防止内内部自身身传导和和外来干干扰。这这些干扰扰的产生生或者是是因为导导线之间间的耦合合现象,或或者是因因为电容容效应或或电感效效应。其其主要来来源是超超高电压压,大功功率幅射射电磁场场,自然然雷击和和静电放放电。这这些现象象会对设设计用来来发送或或接收很很高传输输频率的的设备产产生很大大的干扰扰。因此此对这些些设备及及其布线线必须采采取保护护措施,免免受来自自各种方方面的干干扰。屏屏蔽及其其正确接接地是防防止电磁磁干扰的的最佳保保护方法法。可将将设备外外壳与PPE线连连接;导导线的屏屏蔽接地
20、地要求屏屏蔽管路路两端与与PE线线可靠连连接;室室内屏蔽蔽也应多多点与PPE线可可靠连接接。防静静电干扰扰也很重重要。在在洁净、干干燥的房房间内,人人的走步步、移动动设备,各各自磨擦擦均会产产生大量量静电。例例如在相相对湿度度1020的环境境中人的的走步可可以积聚聚3.55万伏的的静电电电压、如如果没有有良好的的接地,不不仅仅会会产生对对电子设设备的干干扰,甚甚至会将将设备芯芯片击坏坏。将带带静电物物体或有有可能产产生静电电的物体体(非绝绝缘体)通通过导静静电体与与大地构构成电气气回路的的接地叫叫防静电电接地。防防静电接接地要求求在洁静静干燥环环境中,所所有设备备外壳及及室内(包包括地坪坪)设
21、施施必须均均与PEE线多点点可靠连连接。智能能建筑的的接地装装置的接接地电阻阻越小越越好,独独立的防防雷保护护接地电电阻应10;独立立的安全全保护接接地电阻阻应44;独独立的交交流工作作接地电电阻应4;独立的的直流工工作接地地电阻应应4;防静静电接地地电阻一一般要求求1000。智能能化楼宇宇的供电电接地系系统宜采采用TNNS系系统,按按规范宜宜采用一一个总的的共同接接地装置置,即统统一接地地体。统统一接地地体为接接地电位位基准点点,由此此分别引引出各种种功能接接地引线线,利用用总等电电位和辅辅助等电电位的方方式组成成一个完完整的统统一接地地系统。通通常情况况下,统统一接地地系统可可利用大大楼的
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