智能建筑中接地保护系统浅谈
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摘要:通过对常用的几种接地系统的介绍,分析了适合作为智能建筑的接地系统型式,并对其所应采取的各类接地型式作了较为详细的叙述,以提高智能建筑中接地系统的可靠性和安全性。
关键词:智能建筑 接地系统 联合接地 接地电阻
智能建筑(intelligent building) 是以建筑为平台,兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,为人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。自上世纪80年代进入中国,在90年代得到了蓬勃的发展,截止目前智能建筑已成为城市建筑中不可缺少的一部分。
虽然智能建筑发展的很快,但客观讲,由于许多项目对智能建筑接地系统的忽视,导致大量的智能化系统出现诸多问题,甚至有些智能系统不能工作。其实,在智能建筑系统设计及施工中,接地系统占有非常重要的地位,因为它关系到各智能化系统供电的可靠性和安全性。在GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》中对智能建筑的接地有下面三条设计要素:
(1)应采用总等电位联结,各楼层的智能化系统设备机房、楼层弱电间、楼层配电间等的地应采用局部等电位联结。接地极当采用联合接地体时,接地电阻不应大于1Ω;当采用单独接地体时,接地电阻不应大于4Ω; (2)智能化系统设备的供电系统应采取过压保护等保护措施; (3)在智能化系统设备和电气设备的选择及线路敷设时应考虑电磁兼容问题。
下面就让我们来看看智能建筑接地系统如何组成,在实际应用中都应该采取哪些接地措施?
1.智能建筑接地系统组成
智能建筑接地系统主要由接地线、接地母线、接地引下线和接地体组成,下面进行具体介绍。
1.1接地线。接地线是指各种设备与接地母线之间的连线,所有接地线均应采用截面不小于4 m2的铜质绝缘导线。若智能建筑系统采用穿钢管或金属线槽敷设线缆时,钢管或金属线槽应保持连续的电气连接,并应在两端进行良好接地。
1.2接地母线(汇流排)。接地母线是接地线公共连接点,也成为汇流排。接地母线一般均采用铜母线,其最小尺寸为6 mm(厚)×50 mm(宽),长度视工程实际需要来确定。
1.3接地引下线。接地引下线指接地母线与接地体之间的接地连接线,一般采用40 mm×4 mm的镀锌扁钢做为引下线载体。接地引下线全长应作绝缘防腐处理,并在其出土部位采用适当的防机械损伤措施。
1.4接地体。接地体分自然接地体和人工接地体两种。当智能化设备采用单独接地系统时,接地体一般采用人工接地体;当采用联合接地系统时,一般利用建筑物基础内钢筋网作为自然接地体,其接地电阻应不超过1。在实际应用中通常采用联合接地系统,这是因为联合接地方式具有以下几个显著的优点:
1.4.1 当建筑物遭受雷击时,楼层内各点电位分布比较均匀,工作人员及设备的安全能得到较好的保障。同时,大楼的框架结构对中波电磁场能提供10～40 dB的屏蔽效果。
1.4.2 容易获得较小的接地电阻。
1.4.3 可以节约材料,占地少。
2.智能化建筑应采取的几种接地措施。
2.1防雷接地。为把雷电流迅速导入大地,以防止雷害为目的的接地叫作防雷接地。
智能建筑内有大量的电子设备与布线系统,如通信自动化系统,火灾报警及消防联动控制系统,楼宇自动化系统,保安监控系统等,这些系统电子设备及布线系统一般均属于耐压等级低,防干扰要求高,最怕受到雷击的部分。不管是直击雷,侧击雷,感应雷都会使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。因此对智能建筑的防雷接地设计必须严密、可靠,并形成逐级和层级的防雷保护体系。
2.2交流工作接地。将电力系统中的某一点,直接或经特殊设备(如阻抗,电阻等)与大地作金属连接,称为交流工作接地。
交流工作接地主要指的是变压器中性点或中性线(N线)接地。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。
2.3安全保护接地。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。
在智能化建筑内,要求安全保护接地的设备非常多,均应该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。
2.4直流接地。在智能建筑内,包含有大量的计算机,通讯设备和带有电脑的大楼自动化设备。在这些电子设备在进行输入信息,传输信息,转换能量,放大信号,逻辑动作,输出信息等一系列过程中都是通过微电位或微电流快速进行,且设备之间常要通过互联网络进行工作。
2.5屏蔽接地与防静电接地。在智能建筑内,电磁兼容设计是非常重要的,为了避免所用设备的机能障碍,避免设备损坏,构成智能化系统的各种设备应能够防止内部自身传导和外来电磁信号干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。
防静电干扰也很重要,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。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。
籍以此文,抛砖引玉。希望随着智能建筑的发展,智能建筑中的接地技术能够更加的完善,以使智能建筑中的设备稳定可靠地工作。
参考文献:
[1]《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000
[2]《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008
[3]《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343(2004版)
[4]《建筑物防雷设计规范) GB50057(2000年版)
[5]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)
[6]《综合布线系统工程设计规范》 GB 50311-2007
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