導(dǎo)語：智能樓宇電氣接地分析論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：本文通過對幾種低壓配電接地型式的比較、分析，提出適合作為智能樓宇的低壓配電系統(tǒng)的接地型式，介紹建筑物的共用接地裝置和等電位連接的措施及設(shè)計(jì)方法。

關(guān)鍵詞：共用接地ITTTTN等電位連接設(shè)計(jì)方法

在建筑物供配電設(shè)計(jì)中，接地設(shè)計(jì)占有重要的地位，因?yàn)樗P(guān)系到配電系統(tǒng)的可靠性，安全性。20世紀(jì)90年代國家對電工的技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)作了大量修訂，基本上全部等效或等同IEC標(biāo)準(zhǔn)，例如《系統(tǒng)接地的型式及安全技術(shù)要求》GB14050－93、《漏電保護(hù)器安裝和運(yùn)行》GB13955－92、《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-95，三部國家標(biāo)準(zhǔn)明確提出低壓配電系統(tǒng)的接地型式有IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)(TN－S系統(tǒng)；TN－C系統(tǒng)；TN－C－S系統(tǒng))三種。

不管哪類建筑物，在供配電設(shè)計(jì)中總包含有接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)。進(jìn)入90年代后，大量的智能化樓宇的出現(xiàn)對接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了許多新的要求。在常用的幾種接地型式中，哪一種能夠適合智能化樓宇？智能化系統(tǒng)的弱電設(shè)備及線路的接地要求如何與強(qiáng)電設(shè)備及線路的接地統(tǒng)籌考慮？筆者將提出自己的看法。

1.IT系統(tǒng)

I表示電源端不接地，或經(jīng)過高阻抗接地。T表示負(fù)載側(cè)電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分直接接地。IT系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，故障電流很小，可以不切斷故障線路。為保證人身安全，它要求發(fā)生接地故障時發(fā)出信號，設(shè)備的接觸電壓不大于50V，其動作電流應(yīng)符合下式要求：

RA·Id≤50V

式中：RA—外露可導(dǎo)電部分的接觸電阻（Ω）

Id—相線和外露可導(dǎo)電部分間第一次短路故障電流（A）

為達(dá)到此要求，應(yīng)減少配電系統(tǒng)的對地電容，例如限制設(shè)備線路總長度。IT系統(tǒng)的缺點(diǎn)是不宜配出中性線N，并必須補(bǔ)充一些安全措施，不宜用于擁有大量單相設(shè)備的智能化大樓的低壓配電系統(tǒng)。但智能化系統(tǒng)重要的主機(jī)房設(shè)備和各層終端設(shè)備設(shè)置防雷擊、防干擾隔離變壓器后可采用IT系統(tǒng)供電。

2.TT系統(tǒng)

第一個符號T表示電源端有一點(diǎn)直接接地；第二個符號T表示電氣裝置外露可導(dǎo)電部分直接接地，此接地點(diǎn)在電氣上獨(dú)立于電源端的接地點(diǎn)。

2.1TT系統(tǒng)的特點(diǎn)是中性線N與保護(hù)接地線PE無電氣連接，即中性點(diǎn)接地與PE線接地是分開的。該系統(tǒng)在正常運(yùn)行時，當(dāng)三相負(fù)荷不平衡時，在中性線N帶電情況下，PE線不會帶電。

2.2當(dāng)電氣設(shè)備的金屬外殼帶電（相線碰殼或設(shè)備絕緣損壞而漏電）時，接地故障保護(hù)的動作特性應(yīng)符合下式要求：

RA·Ia≤50V

式中：RA—外露可導(dǎo)電部分的接地電阻和PE線電阻（Ω）

Ia—保證保護(hù)電器切斷故障回路的動作電流（A）

由于接地故障電流的大小受電源端的接地電阻和設(shè)備外殼的接地電阻之和的限制，一般情況下其電流較小，不能啟動低壓斷路器跳閘或熔斷器熔斷，將造成漏電設(shè)備的外殼對地電壓高于安全電壓，故應(yīng)采用漏電保護(hù)器保護(hù)。

2.3TT接地型式的適用范圍

適用于以低壓供電遠(yuǎn)離變電所的建筑物，對接地要求高的精密電子設(shè)備以及要防火防爆的場所。

3.TN－C系統(tǒng)

TN－C系統(tǒng)是用中性線（N）兼作接地保護(hù)線（PE），稱作保護(hù)中性線，通稱PEN線。

3.1TN系統(tǒng)的接地故障保護(hù)的動作特性應(yīng)符合下式要求：

ZS·Ia≤U0

式中：ZS—接地故障回路阻抗（Ω）

Ia—保證保護(hù)電器在規(guī)定的時間內(nèi)自動切斷故障回路的電流（A）

UO—相線對地標(biāo)稱電壓（V）

ZS包括變壓器阻抗和自變壓器至接地故障處相線與PE（PEN）線的阻抗。因TN系統(tǒng)的接地故障電流大，使故障線路的保護(hù)裝置迅速動作，切斷故障回路電源達(dá)到保護(hù)目的。

3.2由于三相負(fù)載不平衡，PEN線上有不平衡電流，對地有電壓，所以與PEN線所連接的電氣設(shè)備金屬外殼有一定的電壓。

3.3如果PEN斷線，則設(shè)備外殼帶電。

3.4如果電源的相線碰地，則設(shè)備的外殼電位升高，使PEN線上的危險電位蔓延。

3.5TN-C系統(tǒng)干線上不能使用漏電保護(hù)器。

3.6TN-C系統(tǒng)雖對接地故障靈敏度高，線路簡單經(jīng)濟(jì)，但在智能化大樓內(nèi)，有大量的照明、計(jì)算機(jī)、消防等設(shè)備，其中單相負(fù)荷所占比重較大，難以實(shí)現(xiàn)三相負(fù)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(shè)備引起的高次諧波電流，在非故障情況下，會在中PEN線上疊加，使PEN線電壓波動，不但會使設(shè)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(zhǔn)點(diǎn)，精密電子設(shè)備無法準(zhǔn)確可靠運(yùn)行。因此TN－C接地系統(tǒng)不能作為智能化建筑的接地系統(tǒng)。

4.TN－C－S系統(tǒng)

TN－C－S系統(tǒng)由兩個部分組成，第一部分是TN－C系統(tǒng)，第二部分是TN－S系統(tǒng)，分界面在PEN線與PE線的連接點(diǎn)。該系統(tǒng)一般用在建筑物的配電由公共變電所引來的場所，進(jìn)戶之前為TN－C系統(tǒng)，在進(jìn)戶配電箱處做PEN線的重復(fù)接地，配電箱饋出線將N線與PE線分開至設(shè)備，并不再有電氣連接。當(dāng)三相電力變壓器工作接地情況良好、三相負(fù)載比較平衡時，同時只要我們采取等電位連接，使電子設(shè)備共同獲得一個等電位基準(zhǔn)點(diǎn)，那么TN－C－S系統(tǒng)可以作為智能型建筑物低壓配電系統(tǒng)的一種接地型式。

5.TN－S系統(tǒng)

TN－S系統(tǒng)是把中性線N和保護(hù)接地線PE嚴(yán)格分開的低壓配電系統(tǒng)。通常建筑物內(nèi)設(shè)有獨(dú)立變配電所時采用該系統(tǒng)。

5.1TN-S系統(tǒng)的接地故障保護(hù)特性見3.1。

5.2中性線N與保護(hù)接地線PE除在變壓器中性點(diǎn)處共同接地外，兩線不再有任何的電氣連接。系統(tǒng)正常運(yùn)行時，PE線上沒有電流，只是N線上有不平衡電流。

5.3PE線不許斷線，對地沒有電壓，所以電氣設(shè)備金屬外殼是接在PE線上安全可靠。

5.4TN-S系統(tǒng)的適用范圍

TN-S系統(tǒng)安全可靠，適用于工業(yè)與民用建筑等低壓配電系統(tǒng)。智能化樓宇除計(jì)算機(jī)等主要電子設(shè)備有特殊的要求時，一般都采用這種接地系統(tǒng)。

6．智能化樓宇的電氣接地措施。

6.1防雷接地

為把雷電流迅速導(dǎo)入大地，以防止雷害為目的的接地叫作防雷接地。智能化樓宇內(nèi)有建筑電氣設(shè)備和大量的電子設(shè)備與布線系統(tǒng)，如通信自動化系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、火災(zāi)報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)、樓宇自動化系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)、車庫管理系統(tǒng)等。從已建成的大樓看，大樓的各層頂板，底板，側(cè)墻，吊頂內(nèi)幾乎被各種布線布滿。其中電子設(shè)備及布線系統(tǒng)一般均屬于耐壓等級低，防干擾要求高，最怕受到雷擊的部分。不管是直擊、串擊、反擊雷、雷電感應(yīng)及雷電波侵入都會使電子設(shè)備受到不同程度的損壞或嚴(yán)重干擾。因此對智能化樓宇的防雷接地設(shè)計(jì)必須符合《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2000年版)的有關(guān)規(guī)定。

6.2工作接地

將變壓器中性點(diǎn)直接與大地作金屬連接，稱為工作接地。

接地的中性線（N線）必須用銅芯絕緣線，不能與其它接地線混接，也不能與PE線連接。

6.3安全保護(hù)接地

安全保護(hù)接地就是將電氣設(shè)備不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連接。即將大樓內(nèi)的電氣設(shè)備以及設(shè)備附近的金屬構(gòu)件、金屬管等用PE線連接起來，但嚴(yán)禁將PE線與N線連接。這些措施不僅是保障智能建筑電氣系統(tǒng)安全、有效運(yùn)行的措施，也是保障非智能建筑內(nèi)設(shè)備及人身安全的必要手段。

6.4屏蔽接地與防靜電接地

電磁屏蔽及其正確接地是電子設(shè)備防止電磁干擾的最佳保護(hù)方法?？蓪⒃O(shè)備外殼與PE線連接；穿導(dǎo)線或電纜的金屬管、電纜的金屬外皮和屏蔽層的一端或兩端與PE線可靠連接；重要電子設(shè)備室的墻、頂板、地板的鋼筋網(wǎng)及金屬門窗也應(yīng)多點(diǎn)與PE線可靠連接。防靜電干擾也很重要。防靜電接地要求在潔靜干燥環(huán)境中，所有設(shè)備外殼、金屬管及室內(nèi)（包括地坪）設(shè)施必須均與PE線多點(diǎn)可靠連接。

6.5共用接地系統(tǒng)

智能化樓宇的建筑物防雷接地、電氣設(shè)備（含電子設(shè)備）的接地、屏蔽接地及防靜電接地應(yīng)采用一個總的共用接地裝置。共用接地裝置優(yōu)先采用大樓的鋼筋混凝土內(nèi)的鋼筋、金屬物件及管道等自然接地體。其接地電阻應(yīng)≤1Ω。若達(dá)不到要求，可增加人工接地體或采用化學(xué)降阻法，使接地電阻≤1Ω。

6.6等電位連接

等電位連接是防止人身遭受電擊、發(fā)生電氣火災(zāi)及電子設(shè)備抗電磁干擾的主要措施。將建筑物的各種設(shè)備金屬外殼、金屬管、電纜支架、金屬線槽、電纜金屬外皮、建筑物的鋼筋網(wǎng)等金屬體，就近與共用接地裝置可靠連接。

6.6.1強(qiáng)、弱電系統(tǒng)分別設(shè)置各自的等電位接地端子板，分別通過接地干線或接地母排與共用接地裝置連接。

6.6.2各電氣設(shè)備應(yīng)采用單獨(dú)的PE線與等電位端子板連接，不得將幾個設(shè)備用接地線串聯(lián)接地。

6.6.3等電位接地端子板與接地干線或共用接地裝置的連接點(diǎn)，至少應(yīng)有兩點(diǎn)，并在不同位置。

6.6.4各等電位接地端子板應(yīng)設(shè)置在便于安裝和檢查以及接近各種引入線的位置，避免裝設(shè)在潮濕或有腐蝕性氣體及易受機(jī)械損傷的地方。等電位接地端子板的連接點(diǎn)應(yīng)具有牢固的機(jī)械強(qiáng)度和良好的電氣連續(xù)性。

6.6.5從建筑物外引入建筑物內(nèi)的各種金屬管、金屬線槽、電纜金屬外皮等，應(yīng)在引入處與共用接地裝置進(jìn)行等電位連接，或與強(qiáng)電系統(tǒng)等電位接地端子板連接。

7．結(jié)束語

綜上所述，智能化系統(tǒng)設(shè)備的供配電和接地應(yīng)做到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。智能化樓宇接地設(shè)計(jì)應(yīng)首先采用TN-S系統(tǒng)，為了保證人身和設(shè)備安全及系統(tǒng)的正常運(yùn)行，應(yīng)設(shè)置電氣、電子設(shè)備的防雷接地、工作接地、安全保護(hù)接地、屏蔽接地與防靜電接地，各種接地應(yīng)采用共用接地裝置和等電位連接。