供電系統(tǒng)的接地技術(shù)研究

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在TN-S系統(tǒng)中，保護(hù)導(dǎo)體和中性導(dǎo)體是沒有在一起的，在就相應(yīng)的限制了建筑物內(nèi)導(dǎo)體的使用類型，要求建筑物內(nèi)無PEN導(dǎo)體。因此，建筑物內(nèi)采用了（L1、L2、L3、N、PE）三相五線制系統(tǒng)作為配電系統(tǒng)。在正常的工作狀態(tài)下，PE線是沒有電流呈現(xiàn)的，也不會(huì)有電壓呈現(xiàn)在設(shè)備外露的導(dǎo)電部分，對(duì)電子設(shè)備的適應(yīng)能力較強(qiáng)。在TN-C系統(tǒng)中，中性線和保護(hù)線合位PEN線，能夠具備安全保護(hù)和通過正常符合電流的作用。當(dāng)PEN線中通過高次諧波時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致有電壓降產(chǎn)生在PEN線上，會(huì)對(duì)電子設(shè)備和安全造成一定的影響。對(duì)于不能夠滿足TN-S型供電環(huán)境，可用TN-C-S系統(tǒng)替代TN-C系統(tǒng)。我國多由TN-C系統(tǒng)，也就是三相四線制完成供電網(wǎng)系統(tǒng)，建筑物進(jìn)戶處為改造時(shí)的分界點(diǎn)，分開N線和PE線，重復(fù)接地，建筑物主接地端子和接地點(diǎn)相聯(lián)，如圖一所示。分開N線和PE線后，就不可以重新合并，按相線處理中性導(dǎo)體N線，通常情況下不能再重復(fù)地將N線接地。整個(gè)建筑物內(nèi)部，供電均采取TN-S型式。在TT電力系統(tǒng)中，存在一個(gè)直接接地電，可直接將外露在電氣設(shè)備的導(dǎo)電部分接在無關(guān)戶接地點(diǎn)的接地極。然而，IT電力系統(tǒng)不直接將其帶電部分和大地相連，外露于電氣設(shè)備的可導(dǎo)電部分接地。

信息設(shè)備及系統(tǒng)的接地

國際電信聯(lián)盟、國際電工委員會(huì)，以及國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定等都大力推薦使用等電位連接和共用接地，其中共用接地也稱為統(tǒng)一接地，即交流電源、防雷、安全和電子設(shè)備的接地體為同一個(gè)。這樣的接地方式采用合理的技術(shù)，經(jīng)濟(jì)合算。同時(shí)，在采取這種統(tǒng)一的接地方式后，在一定程度上可穩(wěn)定各系統(tǒng)的參考電平。在外界環(huán)境的干擾下，參考電平也將隨之相應(yīng)分離浮動(dòng)。經(jīng)過較多的工程實(shí)踐應(yīng)用，均可證明接地的最佳方案為統(tǒng)一的接地。在實(shí)際的工程實(shí)踐當(dāng)中，部分廠家提出將電子設(shè)備的直流地或信號(hào)地實(shí)施獨(dú)立的接地，這與等電位安全要求是相違背的。為了避免電磁干擾，電子設(shè)備的信號(hào)地和直流地已經(jīng)和外殼連接在一起。假如電子設(shè)備的供電為220V交流電源，那么根據(jù)相關(guān)的規(guī)程要求，該設(shè)備的外殼應(yīng)當(dāng)和保護(hù)地PE線連接。然而，在實(shí)踐操作中，各種類型計(jì)算機(jī)則是將直流地和外殼在一起連接在PE線上，外界提供分離的保護(hù)線和信號(hào)線，然而計(jì)算機(jī)卻將分離的保護(hù)線和信號(hào)線連接在一起，那么，所謂的單獨(dú)接地也就無任何實(shí)際意義。根據(jù)國際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，一個(gè)建筑物值可以存在一個(gè)接地系統(tǒng)。這樣直接避免了多個(gè)分開的接地系統(tǒng)同時(shí)存在，建筑物內(nèi)不同金屬導(dǎo)體因電位差而形成的電氣事故的發(fā)生。

信息設(shè)備及系統(tǒng)的防雷

在當(dāng)代，防雷工程需要保護(hù)的對(duì)象為建筑物、設(shè)備、人，該工程的主要目的是避免雷電直擊建筑物，以及雷電產(chǎn)生的電磁脈沖侵害建筑物、設(shè)備、人。其中，前者是將防雷裝置安放在建筑物上，后者則是保護(hù)雷電電磁脈沖，采用了比前者更復(fù)雜、更廣泛的防雷技術(shù)和防雷范圍，兩者之間存在密不可分的聯(lián)系，同時(shí)又有相應(yīng)的分工，僅僅是從不同的角度，采用不同的方法實(shí)現(xiàn)防雷。建筑物內(nèi)信息設(shè)備及系統(tǒng)防雷的首要屏障就是建筑物本身的防雷裝置。所以，要想更好地完成信息系統(tǒng)的防雷，就必須要對(duì)建筑物本體的防雷加以重視。現(xiàn)今建筑物的防雷基本上是通過建筑物頂部避雷帶、建筑物的樓板、柱、梁、以及四周墻面內(nèi)的主鋼筋作為引下線，網(wǎng)狀接閃器，接地體則以地下鋼筋混凝土基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)。因此，在設(shè)計(jì)和施工建設(shè)建筑物時(shí)，就應(yīng)當(dāng)考慮引下線、網(wǎng)狀接閃器和接地體的鋼筋網(wǎng)絡(luò)這幾部分的電氣連接，最后完成“法拉第籠”式的理想程度較高的避雷體。采用此結(jié)構(gòu)的避雷保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：能夠在很大程度上降低侵入的雷電電池脈沖強(qiáng)度，起到“法拉第籠”的屏蔽作用；能夠避免“繞擊”；能夠確保人和設(shè)備的安全，這是由于建筑物各層的樓板、圈梁、梁、柱、墻面的金屬管線和鋼筋等導(dǎo)電體已經(jīng)連成的電氣一體化，幾乎做到了各個(gè)部位具備相等電位；“籠”式避雷裝置是以眾多數(shù)量的鋼筋組成引下線，使雷電流在一定程度上獲得大量的分散，同時(shí)削減了脈沖電磁場(chǎng)沖擊增幅值；以分布在地下四周的鋼筋混凝土基礎(chǔ)作為接地體，能夠形成均勻分布的均壓網(wǎng)，以大范圍的面積和大地接觸，接地電阻穩(wěn)定、低。在眾多的防雷方式中，被國內(nèi)外公認(rèn)的、可靠的、經(jīng)濟(jì)的防雷方式是現(xiàn)代建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和防雷網(wǎng)相結(jié)合。如今的信息技術(shù)在快速的發(fā)展中，考慮到將來的信息事業(yè)的發(fā)展，在建筑物的設(shè)計(jì)和施工中，還要將各層梁、板、柱內(nèi)的主鋼筋焊出接頭預(yù)留出來，方便以后能夠順利地和室內(nèi)接地母線連接。

結(jié)束語

信息設(shè)備及系統(tǒng)防雷工作是較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程。在該工程的起始階段，需將建筑物構(gòu)造成一個(gè)避雷系統(tǒng)，建筑物內(nèi)的供電均采用TN-C-S或者TN-S系統(tǒng)完成，雖有的內(nèi)部導(dǎo)體的連接均為等電位，所有設(shè)備的接地系統(tǒng)均為同一個(gè)，還要合理地布置和屏蔽線路和設(shè)備。為了避免雷電波的反擊和侵入，還必須在設(shè)備端口或者機(jī)房安裝相應(yīng)的避雷器。若能夠仔細(xì)、認(rèn)真地完成上述幾點(diǎn)，那么就能夠使信息系統(tǒng)的安全得到基本的保障。（本文作者：謝庚 單位：湖南省永州市氣象局）