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对电气自动化中电气接地及电气保护技术分析
【摘要】随着科学技术不断发展强大,电气自动化技术在现代建筑中应用非常广泛,本文就此技术中的接地与保护作了详细阐述。
【关键词】电气自动化;楼宇自控系统;电气保护
建筑设备主要是指为建筑服务的、为人们提供基本生存环境(风、水、电)所需的大量机电设备,如暖通空调设备、照明设备、变配电设备以及给排水设备等,通过实现建筑设备自动化控制,以达到合理利用设备,节省能源、节省人力,确保设备安全运行之目的。
现在电气自动化已成为建筑自控系统不可缺少的基本环节。在建筑自控系统中,电气自动化系统设计占有重要的地位,在此,仅就电气自动化中的电气接地和电气保护两方面技术谈一下自已的观点和看法。
1 电气接地
在建筑物供配电设计中,接地系统设计占有重要的地位,因为它关系到供电系统的可靠性,安全性。尤其近年来,大量的智能化楼宇的出现对接地系统设计提出了许多新的内容。目前的电气接地主要有以下两种方式:
TN-S系统
TN-S是一个三相四线加PE线的接地系统。通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。TN-S系统的特点是,中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外,两线不再有任何的电气连接。中性线N是带电的,而PE线不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位。只要象TN-C-S接地系统,采取同样的技术措施,TN-S系统可以用作智能建筑物的接地系统。如果计算机等电子设备没有特殊的要求时,一般都采用这种接地系统。
在智能建筑里,单相用电设备较多,单相负荷比重较大,三相负荷通常是不平衡的,因此在中性线N中带有随机电流。另外,由于大量采用荧光灯照明,其所产生的三次谐波叠加在N线上,加大了N线上的电流量,如果将N线接到设备外壳上,会造成电击或火灾事故;如果在TN-S系统中将N线与PE线连在一起再接到设备外壳上,那么危险更大,凡是接到PE线上的设备,外壳均带电;会扩大电击事故的范围;如果将N线、PE线、直流接地线均接在一起除会发生上述的危险外,电子设备将会受到干扰而无法工作。因此智能建筑应设置电子设备的直流接地,交流工作接地,安全保护接地,及普通建筑也应具备的防雷保护接地。此外,由于智能建筑内多设有具有防静电要求的程控交换机房,计算机房,消防及火灾报警监控室,以及大量易受电磁波干扰的精密电子仪器设备,所以在智能楼宇的设计和施工中,还应考虑防静电接地和屏蔽接地的要求。

TN-C-S系统
TN-C-S系统由两个接地系统组成,第一部分是TN-C系统,第二部分是TN-S系统,分界面在N线与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所,进户之前采用TN-C系统,进户处做重复接地,进户后变成TN-S系统。TN-C系统前面已做分析。TN-S系统的特点是:中性线N与保护接地PE在进户时共同接地后,不能再有任何电气连接。该系统中,中性线N常会带电,保护接地线PE没有电的来源。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时,始终不会带电,因此TN-S接地系统明显提高了人及物的安全性。同时只要我们采取接地引线,各自都从接地体一点引出,及选择正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个等电位基准点等措施,因此TN-C-S系统可以作为智能型建筑物的一种接地系统。
2 电气保护