智能建筑电气接地技术探析

王鹏

【摘要】众所周知，接地技术是智能建筑电气安全中最关键的一部分，对供电系统工作的可靠性以及人员的安全等都有关键的作用。本篇的文章笔者对智能建筑供电系统其接地的方式和智能建筑公用接地系统其必要性进行了详述，另外还对屏蔽电缆的接地进行了阐述。

【关键词】智能建筑；电气；接地技术；电磁干扰

一、 引言

最开始引入接地技术主要是为了能够防止智能建筑中的设备遭受雷击，属于一种保护性的措施。引入接地技术可以很好的将雷击所产生的电流尽快的引入到大地中，进而能够很好的起到保护建筑物的作用。与此同时，接地技术也是保护我们人身安全的一个主要的措施。基于智能建筑是我们计算机技术、控制技术、建筑技术以及通信技术四者的有效结合，因此其智能建筑物系统中会有大量的信息，各种信息都会经过其输入、处理与传输的过程。这些都是需要通过微电流或者是微电位的方式快速进行。他们除了需要一个比较稳定的固定的供电电源之外，一定要具备比较稳定的最基本的电位。

二、 接地方式—低压配电系统

（1） TT系统。通常情况下，用电设备主要采用的是單独的接地系统，然后和电源的接地极没有电气关系。设备在正常运行时，通常会有一个比较高的安全性，同时需要提供一个可靠的接地电位，因此需要在低压的公共的供电网进行供电，并对接地的要求比较高，同时场所需要有一个数据处理要精密的电子设备。但是此种系统有一个不安全的因素在于其保护接地的灵敏度是比较低的，如果接地的电流出现故障，那么不能够以正确的动作去保护此装置，这就会造成电气的设备会带有一定的危险性，而如果将TT系统正确的用在当前的只能建筑里，就需要选用一个大容量的保护电流的装置。

（2） TN-C系统。此系统包括两个线，即中性线和保护线，两者是统一的，通常称之为PEN线。要求整个系统所有的外露线都应该与其相连接。此系统具有简单的、经济的特点，而且对于接地故障的处理具有很高的灵敏度，因此非常适合三相的负荷之间的平衡。如果三相负荷之间出现不平衡的现象，那么线路中就会出现不同频次的电流。如果出现这种情况就会造成用电的设备出现的金属外壳有带点的情况，随之也就会导致没有办法提供一个比较稳定的电位，所以会严重的影响到电子设备的正常工作。因此TN-C系统并不能作为智能建筑最佳的接地系统。

（3） TN-S系统。该系统也包括保护线和中性线，两者是分开的。在用电设备的处于一个正常工作的状态时，那么保护线就会进行无电流的通过，因此，该系统的安全性会非常的高，而电磁的干扰性也会大大的下降，与此同时还可以提供一个万分可靠的基准的电位。所以，基于以上几点此系统完全可以作为智能建筑系统的一个接地的系统。

（4） TN-C-S系统。此系统中的一部分是属于TN-C系统的一部分，在已经进入用户的配电箱之后，那么则称之为TN-S系统所以，TN-C-S系统不但可以作为普遍的系统也可以作为建筑主要的接地系统。

三、 共用的接地系统

众所周知，一栋好的智能建筑物是需要有一个交流式的工作接地，直流性的工作接地、安全性的保护接地、屏蔽性的接地、防雷性的接地。这个接地系统称之为共用的接地系统。如果将上述各类的接地能够按照一个单独的设置的一个接地系统，对于接地电阻则需要按照其各自的要求而进行相关的设置，称之为独立性的设置系统。为了更好的避免安全性的接地系统对其我们的信号产生一定的干扰，这貌似会对地雷式的接地系统产生一定的影响，此系统也可以很好的将信号接地和雷电流两者分开。然而，经过理论与实践可以证明，当我们在利用智能性的建筑钢筋的结构来作为其雷电流的引下线与电位的均衡性的平衡，这些都是比较难以做到的，甚至不能将各个类别的接地系统很好的分开。所以即使我们强制性的将这些电路分开，但是因为电容与电感两者的耦合是随机的，并无法去控制因为连接而出现的电导耦合。与此同时，还会对我们工作系统的一些设备的正常运行产生严重的影响。

首先，随机连接不能得到控制。智能建筑即使在接地的工程设计中，会对各个类别的系统做一个相互隔离的措施，然而由于该设备的安装、缆线桥的固定、金属的构架、电缆的引进与引出以及每个金属管道的敷设等等。这些都不能很好的控制各个类别的接地系统的连接。有一部分的接地工程最开始是依据原来的接地系统进行分开设计与施工的，然而当竣工之后进行检查时会出现很多的接地系统在实际的建筑设计中和智能建筑物的金属与钢筋结构的构件会连接在一起，进而形成一个较好的接地系统。

其次，无法确切的保证安全绝缘的距离。当雷击到智能建筑物时，就会接闪到装置，而此时雷电系统会沿着地直接由钢筋处下到智能建筑的地中的接地网，这就会造成钢筋的某些点的电位会非常的高。但是因为钢筋的电阻是比较小，所以电压也不大，就会使得问题不能得到很好的解决。

最后，地中电场进行耦合。当雷电流已经在地下开始泄散时，就会使得地中的电场其分布的范围是比较大的。而在此范围中其他的接地系统以及穿过的一些电厂的管线，会因袭受到雷电流的耦合作用，随着他所在的位置而使得电压出现升高的现象。而这些高的电压所产生的转移电位会对智能建筑的设备以及人身都产生一定的危险。但是由于会受到其接地的范围的控制，再加上建筑物的地下管线和基础的钢筋出现交叉性的重叠，因此不可能在智能建筑的地下进行很严格的绝缘与隔离。如果因为距离不够而产生火花放电的现象，后果是非常的严重的。所以智能建筑的接地工程通常选用的是共用的接地系统，同时还会以接地的电位来作为其基准点，进而分别的引出各种的功能来进行接地引线，与此同时共用的节点系统必须选用电位的均衡进行接地，这样能很好的避免一些较大的电位差。由此也能提高其设备的稳定性，进而加强工作人员的安全，起到一个安全保护的作用。

基于以上各种原因，智能建筑物的电气接地系统应该选择共用的接地系统。也就是将智能建筑物中所有的彼此进行连接的电气装置，接到一个共用的，低感型的、网状的接地系统中。然后选用总等电位的连接方式，局部的信息选用S型的结构，由此组成一个智能建筑物的共用的接地系统。

四、 屏蔽接地的线缆

在智能建筑物系统中，使用量最大是屏蔽电缆。屏蔽接地主要是用来避免智能建筑中的电器设备会受到干扰，防治影响到其正常的工作，同时也能避免对其他的设备造成一定的电磁干扰。屏蔽电缆的电磁干扰的效果以及其屏蔽层其接地的方式密切相关。使用带有屏蔽层的电缆，需要屏蔽层于控制室两端能够同时接地，通常选用有效的两次回路的方式避免电磁的干扰。采用两端接地的方式的优势主要是能够控制电缆的母线在暂态的电流产生时被磁通包围，能够将母线中的暂态电流抵消。另外，两端接地可以降低因为电位的上升而产生的暂态电流的感应电压。这对于避免电缆的屏蔽有很好的效果。除此之外，高频的电路其屏蔽层或者是金属的保护套必须选用多点的方式进行接地。

五、 结束语

综上可知，智能建筑的接地设计的要点如下：首先计算机与数据处理的设备需要对电源线路中的谐波成分必须敏感，因此选用TN-S系统或者是TN-C-S系统比较合适。其次是智能建筑物适合选用共用的接地系统，可以很好的避免出现零电位或者是高电位的现象。最后要抑制电磁的干扰，尽可能的提升电磁的兼容性，此过程需要选好电缆屏蔽的接地方式。

参考文献

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