智能建筑弱电系统11弱电系统的电源和接地与防雷

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1、11弱电系统的电源和接地与防雷11.1系统的电源建筑弱电系统的电源有二个主要衡量指标，一是可靠性，二是稳定性。11.1.1集中供电方式集中供电就是将供电电源设备集中在一起(一般是设置在总配电间内)，通过电线、电缆给分散在各处的弱电设备供电。这种方式的特点是：①由于供电设备均集中在一起，便于管理；②需要专用机房与配电室、蓄电池室等，基建投资大；③需要专人值守；④从电源室至弱电设备线路较长，线路故障相对较多。集中供电方式有各种方案，图11.1是按一级负荷设计的集中供电方式示意图。图11.1集中供电方式示意图图11.1集中供电方式示意图11.1.2UPS电源UPS

2、(UninteruptiblePowerSupply)电源设备是一种静态交流不间断供电装置，当市电网断电时，它能保证立即向负荷继续供电。它主要由整流器、蓄电池、逆变器三部分组成，如图11.2所示。UPS可以从不同角度进行分类，如按输出功率大小分、按供电方式分、按供电时间分等。按其基本型式分类有3种，即：铁磁共振式(同步式)、线路交互式和双变换式。其中双变换式又称在线式，在线式能完全实现不间断供电，性能优越，所以目前被广泛使用。另外，现在使用的UPS一般均有旁路电路，当UPS内部的整流器、逆变器出现故障时，通过交流静态转换开关接通旁路电源，由旁路电源供电，进一步增加供电

3、可靠性。UPS电源装置除了保证不间断连续供电外，还起保持输出电压稳定、频率稳定等作用，即UPS具有以下几项功能：图11.2UPS组成部分示意图①输出电压能自动调节。②输出为工频正弦波，非线性失真小，输出电压的谐波成分少。③输出的工频能与市电或与另一台逆变器的工频锁相同步，便于进行同步切换或并机运行。11.1.3分布式供电方式分布式供电的特点是：①市电加应急柴油发电机组成的供电负荷等级不变。②取消了集中设置的电源室，节省基建投资，不需专门值守人员。③由于UPS电源装置至用电设备的线路大大缩短，供电的可靠性成倍增加。④局部电源装置的故障只会使局部用电设备不能

4、正常工作，而对整个弱电系统的影响很小。⑤由于分散的用电设备耗电量不大，因此每一台UPS的蓄电池容量也大大减小。分布式供电方式示意图如图11.3所示。图11.3分布式供电示意图11.2智能建筑弱电系统的接地与防雷11.2.1系统的接地1)基本概念地地是指大地，接地施工中所指的地，实际上就是自然界的土壤(地层)。从工程角度观察其电气特性，它具有导电性，并且有无限大的容电量。接地人们为某种特定目的把电气设备或其他物件和地之间构成电气连接，这种措施称为接地。接地体接地体也叫接地极或接地器，它是直接与土壤接触的金属导体或导体群。可以用人工制作的各种形状的单个或多个金属导体

5、来作接地体；也可以利用非专为接地而设的通地的金属导体来作接地体，这种接地体称为自然接地体，如建筑物或构筑物的基础钢筋就是非常理想的自然接地体。接地装置接地体以及把电气设备或其他物件和地之间构成电气连接的设备称为接地装置。接地电阻是电气设备或其他物件至接地体间连接导体的电阻、接地体本身的电阻、接地体与土壤间的接触电阻、接地体附近土壤的电阻四者之和，其中接地体附近土壤的电阻是最主要的。2)建筑的接地方式建筑物可采用多种方式的接地系统进行接地，如TN-C系统、TN-C-S系统、TN-S系统、TT系统、IT系统等，但目前对于自设有变配电所的一般建筑和智能建筑，广泛采用TN

6、-S系统，TN-S系统如图11.4所示。图11.4TN-S系统对于由区域变配电所供电的一般建筑以及智能建筑，大都采用TN-C-S系统，TN-C-S系统如图11.5所示。3)统一接地体多年来建筑内弱电系统的接地是采用分开单独接地还是采用统一(联合)接地方式，专业界一直存在争议，目前国内外都已达成共识：采用统一接地方式。图11.5TN-C-S系统(1)统一接地体的构成采用统一接地方式时，接地体以利用自然接地体为主。并且，若自然接地体同时符合下列3个条件，一般不另设人工接地体。①接地电阻小于规定值；②建筑基础的外表面无绝缘防水层；③基础内钢筋必须连接起来以保证有电气

7、通路，而且要形成闭合环，闭合环距离地面不小于0.7m。图11.6是利用建筑桩基钢筋作统一接地体的桩基钢筋平面连接图，外圈桩基钢筋一般用40mm×4mm镀锌扁钢或12mm钢筋闭环连成一体，并且将所有桩基钢筋与闭环连通。这一工作也可以在土建制造承台面时完成。图11.6桩基钢筋平面连接图(2)设置总等电位铜排制作一块100mm×10mm长约1m的铜排作为总等电位铜排，其上每隔50mm钻13mm的孔，约20个以供连接各种接地引线用。将其设置在变配电所或下设备层便于接接地引线的适当位置，并且将其直接与接地体连接，必须做到总等电位铜排的电位与接地体的电位一致，