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智能建筑电气论文建筑电气保护论文浅析智能建筑电气保护与接地的措施【摘要】电气工程是建筑项目里不可缺少的一部分，对于建筑内部用户有着很大的影响。面对新时期建筑工程项目改革的发展，电气保护施工的要求增多，且在接地系统的布置上也出现较大的变化。针对这些，本文重点分析了智能建筑供电系统的相关问题，提出了智能建筑供电接地系统需要采取的方案，以维持正常的接地施工。【关键词】智能建筑；电气保护与接地；措施为了保证建筑内部使用性能的正常发挥，在建筑安装过程中要维持良好的 结构设施，这样才能营造出安全、准确、高效的建筑环境。随着最近几年我国建筑行业意外事故发生率的上升，建筑行业开始重视了电气保护与接地方面的安装工作，这对于整个建筑都是很关键的组成元素。接地的主要作用是保持设备的持续运行，为建筑物自身及用户带来安全条件。无论是什么形式的建筑物,在供电设计中都会配备相应的接地系统设计。此外，因建筑内部的自身需要不一样，对建筑设备的功能选型也作出了调整，这就更加要求施工单位做好全面的施工安排。笔者根据实践经验，对现代智能化建筑选择的接地系统、电气保护方式等详细分析。1 智能建筑的介绍智能建筑主要根据建筑物内部的构成要素进行优化调整，包括：结构、系统、服务、管理等，这样能够实现彼此之间的有效联系，保持正常的优化设计方案，从而为用户营造良好的生活环境。从建筑行业角度看，建筑智能化的最终目标是实现科学技术与智能建筑结构的优化调整，这样才能满足现实生活的实际需要。智能建筑融合了现代化的服务与管理模式为人们创造了安全、舒适的生活，提高了正常的社会生活水平。建筑智能化结构涉及到了3个重要的组成，具体有楼宇自动化系统（BAS）、办公自动化系统（OAS）、通信自动化系统（CAS），智能建筑的核心（SIC）是借助综合布线系统（PDS）实现对BAS、OAS和CAS的有机整合，通过一体化的模式创建先进的管理服务范围，以此来形成良好的建筑结构，满足了城市居家的需要。因此，智能建筑需要包含的结构有SIC、PDS和3A系统等。2 智能建筑电气接地保护2.1 TN-C系统TN-C系统指的是三相四线系统，此系统中性线N与保护接地PE之间相互融合，又可称为PEN线。尽管这类接地系统常常会出现不同的故障问题，但其在线路连接上较为简单，广泛运用在三相负荷较平衡的场合。在智能化大楼内需要消耗的负荷比较大，无法保持正常的三相负荷平衡，PEN线的不平衡电流加上线路的荧光灯、晶闸管等会导致高次谐波电流。若没有意外故障发生，则将造成中性线N上叠加，使得中性线N电压波动，同时在电流变化过程中会处于极不稳定的状态，导致了中性点接地电位无法实现稳定状况。这些现象造成的危害是多个方面的，除了能导致设备外壳带电之外，还能给人自身的安全带来较大的危害，同时难以确定有效的电位基准点，精密电子设备难以正常运行操作。因而，TN-C接地系统不得看成是智能化建筑的接地系统（见图1）。图1 TN-C系统2.2 TN-C-S系统TN-C-S系统主要构成为2个接地系统，涉及到了TN-C系统和TN-S系统，分界面是N线与PE线之间的连接点。这类系统通常都是运用于建筑物的供电区域变电所转变的场所，进户前期选择TN-C系统，进户处实施重复接地，进户后则换成TN-S系统。对TN-C系统经过分析之后，得出了最后的操作流程来满足系统性能的要求。而TN-S系统的特性：中性线N与保护接地线PE在进户过程实施了共同接地后，不会出现其它的电气连接。这类系统里的中性线N常会带电，保护接地线PE不会出现带电的影响。当整个接地系统在正常运行过程中，其通常会出现各种结构变化，但系统内部基本上都不带电。因而，TN-S接地系统能够达到提升了建筑物及人自身的安全性能。此外，若需要运用接地引线，对各个部分的接地都必须要进行有效的调整，保证接地电阻值使电子设备处于正常的运行状态，而TN-C-S系统则是智能型建筑物的有效接地系统。2.3 TNS系统TNS属于三相四线加PE线的接地系统，在建筑内部都会设置相应的配电设施。这类系统的特点在于，中性线N与保护接地线PE只会在变压器内部实现接地，而对于其它位置则不会出现电气连接。中性线N属于带电体，而PE线则不会带有电荷。该接地系统自身则带有了相应的电位基础，能够保持整个系统的有序运行。若对于TN-C-S接地系统则要配合相应的操作技术，TN-S系统能够运用在智能建筑物的接地系统。通过计算机系统连接操作之后，我们可以按照相关的标准设计来改善接地，通常都会选择TN-S接地系统（见图2）。图2 TN-S系统2.4 TT系统一般情况都称之为TT系统，是一类三相四线接地系统，这类系统在建筑内部的公共电网位置运用较多。TT系统的特点为中性线N与保护接地线PE无一点电气连接，换言之，中性点接地、PE线接地之间相互分离。此系统常规运行状态下未出现负荷失衡状况，而在中性线N带电状况下，PE线都是出于失电状况。若遇到单相接地故障后，常会因为接地系统内部结构出现变化，造成了整体电力系统难以按照正常状况运用，外部设备金属层上会出现带电状况。常规状态下，TT系统类似于TNS系统，可以得到相适应的基准接地电位。电力技术的进步使得大容量的漏电保护器不断涌现，这类系统在智能型建筑中的运用更加广泛。若从实际角度分析，因公共电网的电源质量难以达到要求，该系统运用于智能建筑常会出现不同的问题，因而系统还没得到全面推广。2.5 IT系统IT系统是电源中性点不接地或经阻抗(约1000)接地,且通常不引出N线,因此它一般为三相三线制系统,其中电气设备的外露可导电部分均经各自的PE线分别直接接地。该系统的突出优点是当一相接地时,不会使外壳带有较大的故障电流,系统可以照常运行;另一个优点是其所有设备的外露可导电部分,与TT系统一样,都是经各自的PE线分别直接接地,各台设备的PE线间无电磁联系,因此也适用于对数据处理、精密检测装置等供电。缺点是不能配出中性线N。因此它是不适用于拥有大量单相设备的智能化大楼。3 智能建筑需实施的接地方法3.1 防雷接地由于在智能化建筑内部分布了各种设施，很多与配电系统相关的设施布置在建筑内部，这样对于整个防雷接地的要求更加严格。考虑到雷电对建筑造成的危害，通过接地系统可以将雷电流引进大地，这种处理方式就成为了防雷接地。智能化建筑内部的电子设备与布线系统十分复杂，如：通信自动化系统、火灾报警、消防联动控制系统、楼宇自动化系统等。这些结构在运行过程中会受到不同程度的雷击，以此给建筑结构的性能造成损害。这些电子设备及布线系统通常都是耐压等级较低的结构，对于整体耐压级别的要求较高，一旦受到雷电系统则会出现很大的损坏。这就需要技术人员在安排防雷接地时严密、可靠。避雷带选择404（mm）热镀锌扁钢在屋顶构成1010（m）的网格，该网格与屋面金属构件作电气连接，与大楼桩基引上至屋面柱头钢筋作电气连接，同时结合其它相关的设施构成防雷系统。通过这样的结构形式能够显著避免雷击损坏等问题，避免外界因素给建筑内部造成的干扰。对于高层建筑还需增设防侧击雷等技术措施。3.2 工作接地工作接地主要是把电力系统内部的一个点，直接或间接地与大地作金属连接。工作接地多数为变压器中性点或中性线接地，N线要采取铜芯绝缘线。在配电中会出现辅助等电位接线端子，其基本上都位于箱柜内。需要强调的是这类端子不得外露；必须与别的接地系统相互隔离，如直流接地、屏蔽接地等；禁止和PE线连接。对高压系统需选择中性点接地，这样能保证接地继电保护动作的正常运行，避免内部结构出现过电压问题。运用中性点接地能避免零序电压偏移，维持三相电压处于均衡状态，有效维护了低压系统的正常。3.3 安全接地这类接地时把电气设备不带电的金属部分与接地体有效调控的金属连接，通常都是把大楼内的用电设备与其它金属构件相互组合，利用PE线进行连接调整，在处理时不得把PE线与N线连接。而智能化楼宇中，对安全保护接地的设备提出了严格的安装要求，且与别的电力设备之间的搭配也较为多见。在未采取安全保护接地的电气设备的绝缘损坏过程中，这种接地设备的外壳会处于带电状况，一旦人体触及此电气设备则会造成不同的危险。这些都需要施工人员对智能建筑施工给予关注，采取必要的措施提高整体施工效率。3.4 防静电接地静电主要是因为摩擦等造成的积蓄电荷,把带静电物体或有可能产生静电的物体利用导静电体与大地构成相应的回路接地，这样就能显著控制建筑内部接地的有序操作。此外，对于防静电干扰的控制也是格外重要的，只要建筑内部缺少了相应的建筑结构后，则会给接地内容带来较大的影响。因此，做好静电接地的相关处理能够避免电力设备出现受损状况，防止整体设备芯片击坏。防静电接地需要对设备运行环境加以处理，这些都是建筑标准的需要。3.5 等电位接地考虑到减小建筑物内间接接触电击的接触电压，以及各个金属电气内部的电位差，在建筑施工过程中要实施必要的等电位接地，以此来避免各种接地管道造成的干扰。在施工过程中，还需要采用金属导线把电气装置的外露金属之间的结合，以此来创造出有效的电位接地，避免建筑内部受到干扰。智能楼宇中为降低雷电流造成的电位差,需把每层的钢筋网及大型金属物体相互结合。4 结语智能建筑设备是整个建筑施工不可缺少的部分，在电气安装过程中要采取