【摘要】本文阐述了智能化楼宇电气设备安装技术要点,并对其电气接地保护措施进行了探讨和总结。
【关键词】智能建筑;电气保护;接地保护措施;分析
在各类建筑工程的供、配电系统中，接地子系统占有重要的地位，它直接关系到供电系统工作的安全性和可靠性。所以在《建筑电气验收规范》的强制性文件中规定，保护接地是工程验收时必须严格掌握控制的内容。不管哪类建筑物，在供、配电系统中接地子系统是必不可少的，而且该子系统随着建筑物的功能不同，各类设备的选择不同，接地系统的选用相应也不同。尤其进入20世纪90年代以来，大量的智能化建筑的出现对接地系统提出了许多新的要求。
究其原因是，在智能化楼宇内，要求保护接地的设备非常多的，其显著的特点是，除常规1强点设备有所增加外，弱点设备大量加，在智能化楼宇内，单相用电设备多，单项负荷比重大，三项负荷通常是不平和的，因此在中性线N中常带有电流。另外，由于大量采用荧光灯照明和电子设备，其产生的谐波电压会叠加N线上，加大了N线上的带电流量，在此情况下，如果仅仅依靠常规的接地系统，是不能满足智能化系统工作的安全、可靠性要求得。此外，由于职能建筑内多设有具有防静电要求的程控交换机，计算机，消防及火灾报警监控等大量受益电磁波干扰的电子仪器设备，所以在智能化楼宇的电气工程中，还应考虑防静电接地和屏蔽接地的要求。
1.智能建筑的概念
智能建筑应当是：通过对建筑物的4个基本要素，即结构、系统、服务和管理，以及它们之间的内在联系，以最优化的设计，提供一个投资合理、幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。建筑智能化的目的是：应用现代4C技术构成智能建筑结构与系统，结合现代化的服务与管理方式为人们提供一个安全、舒适的生活、学习与工作环境空间。建筑智能化结构由三大系统组成：楼宇自动化系统（BAS）、办公自动化系统（OA）、通信自动化系统（CAS）。
2.智能化楼宇应采取的各种接地措施
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。智能化楼宇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，办公自动化系统，闭路电视系统等，以及他们相应的布线系统。从已建成的大楼看，大楼的各层顶板，底板，侧墙，吊顶内几乎被各种布线布满。这些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、串击、反击都会使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。因此对智能化楼宇的防雷接地设计必须严密、可靠。智能化楼宇的所有功能接地，必须以防雷接地系统为基础，并建立严密、完整的防雷结构。智能建筑多属于一级负荷，应按一级防雷建筑物的保护措施设计，接闪器采用针带组合接闪器，避雷带采用25×4（mm）镀锌扁钢在屋顶组成≤10×10（m）的网格，该网格与屋面金属构件作电气连接，与大楼柱头钢筋作电气连接，引下线利用柱头中钢筋，圈梁钢筋，楼层钢筋与防雷系统连接，外墙面所有金属构件也应与防雷系统连接，柱头钢筋与接地体连接，组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备，而且还能防止外来的电磁干扰。各类防雷接地装置的工频接地电阻，一般应根据落雷时的反击条件来确定。防雷装置如与电气设备的工作接地合用一个总的接地网时，接地电阻应符合其最小值要求。
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，称为工作接地。工作接地主要指的是变压器中性点或中性线（N线）接地。N线必须用铜芯绝缘线。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。必须注意，该接线端子不能外露；不能与其它接地系统，如直流接地，屏蔽接地，防静电接地等混接；也不能与PE线连接。在高压系统里，采用中性点接地方式可使接地继电保护准确动作并消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏移，保持三相电压基本平衡，这对于低压系统很有意义，可以方便使用单相电源。
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。在智能化楼宇内，要求安全保护接地的设备非常多，有强电设备、弱电设备以及一些非带电导电设备与构件，均必须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。在中性点直接接地的电力系统中，接地短路电流经人身，大地流回中性点；在中性点非直接接地的电力系统中，接地电流经人体流入大地，并经线路对地电容构成通路，这两种情况都能造成人身触电。
2.4直流接地
在一幢智能化楼宇内，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。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。因此为了使其准确性高，稳定性好，除了需有一个稳定的供电电源外，还必须具备一个稳定的基准电位。可采用较大截面的绝缘铜芯线作为引线，一端直接与基准电位连接，另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与PE线连接，严禁与N线连接。
2.5屏蔽接地与防静电接地
在智能化楼宇内，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，避免可能会出现的设备损坏，构成布线系统的设备应当能够防止内部自身传导和外来干扰。这些干扰的产生或者是因为导线之间的耦合现象，或者是因为电容效应或电感效应。其主要来源是超高电压，大功率幅射电磁场，自然雷击和静电放电。这些现象会对设计用来发送或接收很高传输频率的设备产生很大的干扰。因此对这些设备及其布线必须采取保护措施，免受来自各种方面的干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接；导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接；室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。防静电接地要求在洁净干燥环境中，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。
智能建筑的接地装置的接地电阻越小越好，独立的防雷保护接地电阻应≤Ω；独立的安全保护接地电阻应≤4Ω；独立的交流工作接地电阻应≤4Ω；独立的直流工作接地电阻应≤4Ω；防静电接地电阻一般要求≤100Ω。
智能化楼宇的供电系统接地系统宜采用TN-S系统，按规范宜采用一个总的共同接地装置，即统一接地体。统一接地体为接地电位基准点，由此分别引出各种功能接地引线，利用总等电位和辅助等电位的方式组成一个完整的统一接地系统。通常情况下，统一接地系统可利用大楼的桩基钢筋，并用40×4mm镀锌偏钢将其连成一体，作为自然接地体。根据规范，该系统与防雷接地系统共用，其接地电阻应≤1Ω。若达不到要求，必须增加人工接地体或采用化学降阻法，使接地电阻≤1Ω。在不配电所内设置总等点位的铜排，该铜排一端通过构造柱或底板上的钢筋与统一接地体连接，另一端通过不同的连接端子分别与交流工作接地系统中的中性线连接，与需要做安全保护接地的各设备连接，与防雷系统连接，与需做直流接地的电子设备的绝缘铜芯接地线连接。
【参考文献】
［１］赵思亮．现代智能楼宇电气设备安装技术与接地保护措施分析探讨［J］．中外建筑．2009（11）.