【電子行業(yè)】電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展電子機(jī)械

1、隨心編輯,值得下載擁有! YOUR COMPA NY NAME IS HERE 專(zhuān)業(yè)I專(zhuān)注I精心I卓越 【電子行業(yè)】電力系統(tǒng)繼電 保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展電 子機(jī)械 Please en ter your compa nys n ame and contentv 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展-電子機(jī)械 http:/ 2006-7-15 13:45:52 來(lái)源：不詳 作者：佚名 17 【摘要】 回顧了我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的過(guò)程，概述了微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)的成就, 提出了未來(lái)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)是：計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一 體化和人工智能化。 【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)現(xiàn)狀發(fā)展

2、1繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀 電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的 飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護(hù)技術(shù)得天獨(dú)厚，在 40余年的時(shí)間里完成了發(fā)展的 4個(gè)歷史階段。 建國(guó)后，我國(guó)繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、繼電器制造工業(yè)和繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍從無(wú)到 有，在大約10年的時(shí)間里走過(guò)了先進(jìn)國(guó)家半個(gè)世紀(jì)走過(guò)的道路。50年代，我國(guó)工程技術(shù)人員 創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國(guó)外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運(yùn)行技術(shù)1 ，建成了一支具 有深厚繼電保護(hù)理論造詣和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍，對(duì)全國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍的建 立和成長(zhǎng)起了指導(dǎo)作用。阿城繼電器廠引進(jìn)

3、消化了當(dāng)時(shí)國(guó)外先進(jìn)的繼電器制造技術(shù)，建立了我 國(guó)自己的繼電器制造業(yè)。因而在60年代中我國(guó)已建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行和 教學(xué)的完整體系。這是機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮的時(shí)代，為我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基 礎(chǔ)。 自50年代末，晶體管繼電保護(hù)已在開(kāi)始研究。 60年代中到80年代中是晶體管繼電保護(hù) 500kV 晶體 蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時(shí)代。其中天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研究的 管方向高頻保護(hù)和南京電力自動(dòng)化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護(hù)， 運(yùn)行于葛洲壩 500 kV 線路上 2 ，結(jié)束了 500kV 線路保護(hù)完全依靠從國(guó)外進(jìn)口的時(shí)代。 在此期間，從 70 年代中，基于集成運(yùn)算

4、放大器的集成電路保護(hù)已開(kāi)始研究。到 80 年代 末集成電路保護(hù)已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護(hù)。到 90 年代初集成電路保護(hù)的研制、 生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位，這是集成電路保護(hù)時(shí)代。在這方面南京電力自動(dòng)化研究院研制的 集成電路工頻變化量方向高頻保護(hù)起了重要作用3 ，天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合 作研制的集成電路相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)也在多條 220kV 和 500kV 線路上運(yùn)行。 我國(guó)從 70 年代末即已開(kāi)始了計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的研究4 ，高等院校和科研院所起著先 導(dǎo)的作用。華中理工大學(xué)、東南大學(xué)、華北電力學(xué)院、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、上海交通大 學(xué)、重慶大學(xué)和南京電力自動(dòng)化研究院都相繼

5、研制了不同原理、不同型式的微機(jī)保護(hù)裝置。 1984 年原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過(guò)鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用 5，揭開(kāi)了我國(guó)繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁(yè)，為微機(jī)保護(hù)的推廣開(kāi)辟了道路。在主設(shè)備保 護(hù)方面，東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)?變壓器組保 護(hù)也相繼于 1989 、1994 年通過(guò)鑒定， 投入運(yùn)行。 南京電力自動(dòng)化研究院研制的微機(jī)線路保護(hù) 裝置也于 1991 年通過(guò)鑒定。 天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的微機(jī)相電壓補(bǔ)償式 方向高頻保護(hù)， 西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護(hù)也相繼于 1993 、1996 年通過(guò)鑒

6、定。至此，不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色，為 電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護(hù)裝置。隨著微機(jī)保護(hù)裝 置的研究，在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。可以說(shuō)從 90 年代開(kāi)始我國(guó) 繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代。 2 繼電保護(hù)的未來(lái)發(fā)展 繼電保護(hù)技術(shù)未來(lái)趨勢(shì)是向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一 體化發(fā)展。 2.1 計(jì)算機(jī)化 隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展， 微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。 原華北電力學(xué)院研制的微機(jī)線 路保護(hù)硬件已經(jīng)歷了 3 個(gè)發(fā)展階段：從 8 位單 CPU 結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)問(wèn)世，不到 5 年時(shí)間就發(fā) 展到多

7、CPU 結(jié)構(gòu)，后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結(jié)構(gòu)，性能大大提高，得到了廣泛應(yīng)用。 華中理工大學(xué)研制的微機(jī)保護(hù)也是從 8 位 CPU ，發(fā)展到以工控機(jī)核心部分為基礎(chǔ)的 32 位微機(jī) 保護(hù)。 南京電力自動(dòng)化研究院一開(kāi)始就研制了 16 位 CPU 為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保護(hù)， 已得到大面積 推廣，目前也在研究 32 位保護(hù)硬件系統(tǒng)。東南大學(xué)研制的微機(jī)主設(shè)備保護(hù)的硬件也經(jīng)過(guò)了多 次改進(jìn)和提高。天津大學(xué)一開(kāi)始即研制以 16 位多 CPU 為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保護(hù)， 1988 年即開(kāi) 始研究以 32 位數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP) 為基礎(chǔ)的保護(hù)、控制、測(cè)量一體化微機(jī)裝置，目前已與 珠海晉電自動(dòng)化設(shè)備公司合作研制成一種

8、功能齊全的 32 位大模塊，一個(gè)模塊就是一個(gè)小型計(jì) 算機(jī)。采用 32 位微機(jī)芯片并非只著眼于精度，因?yàn)榫仁蹵/D 轉(zhuǎn)換器分辨率的限制，超過(guò) 16 位時(shí)在轉(zhuǎn)換速度和成本方面都是難以接受的；更重要的是 32 位微機(jī)芯片具有很高的集成 度，很高的工作頻率和計(jì)算速度， 很大的尋址空間， 豐富的指令系統(tǒng)和較多的輸入輸出口。 CPU 的寄存器、數(shù)據(jù)總線、地址總線都是 32 位的，具有存儲(chǔ)器管理功能、存儲(chǔ)器保護(hù)功能和任務(wù) 轉(zhuǎn)換功能，并將高速緩存 (Cache) 和浮點(diǎn)數(shù)部件都集成在 CPU 內(nèi)。 電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高， 除了保護(hù)的基本功能外， 還應(yīng)具有大容量故障信息 和數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存放空間，快速

9、的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信能力，與其它保護(hù)、控制裝置和調(diào) 度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力，高級(jí)語(yǔ)言編程等。這就要求微機(jī)保護(hù)裝置 具有相當(dāng)于一臺(tái) PC 機(jī)的功能。在計(jì)算機(jī)保護(hù)發(fā)展初期，曾設(shè)想過(guò)用一臺(tái)小型計(jì)算機(jī)作成繼電 保護(hù)裝置。由于當(dāng)時(shí)小型機(jī)體積大、成本高、可靠性差，這個(gè)設(shè)想是不現(xiàn)實(shí)的?，F(xiàn)在，同微機(jī) 保護(hù)裝置大小相似的工控機(jī)的功能、速度、存儲(chǔ)容量大大超過(guò)了當(dāng)年的小型機(jī)，因此，用成套 工控機(jī)作成繼電保護(hù)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟， 這將是微機(jī)保護(hù)的發(fā)展方向之一。 天津大學(xué)已研制成用 同微機(jī)保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)完全相同的一種工控機(jī)加以改造作成的繼電保護(hù)裝置。這種裝置的優(yōu)點(diǎn) 有： (1)具有 486PC 機(jī)

10、的全部功能，能滿足對(duì)當(dāng)前和未來(lái)微機(jī)保護(hù)的各種功能要求。(2) 尺寸和 結(jié)構(gòu)與目前的微機(jī)保護(hù)裝置相似，工藝精良、防震、防過(guò)熱、防電磁干擾能力強(qiáng)，可運(yùn)行于非 常惡劣的工作環(huán)境，成本可接受。 (3)采用 STD 總線或 PC 總線，硬件模塊化，對(duì)于不同的保 護(hù)可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴(kuò)展。 繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、 計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。 但對(duì)如何更好地滿足電力系統(tǒng) 要求，如何進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，尚須進(jìn)行具 體深入的研究。 2.2 網(wǎng)絡(luò)化 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱， 使人類(lèi)生產(chǎn)和社會(huì)生活 的面貌發(fā)生了根本變化。

11、 它深刻影響著各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域， 也為各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通信 手段。到目前為止，除了差動(dòng)保護(hù)和縱聯(lián)保護(hù)外，所有繼電保護(hù)裝置都只能反應(yīng)保護(hù)安裝處的 電氣量。繼電保護(hù)的作用也只限于切除故障元件，縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強(qiáng)有 力的數(shù)據(jù)通信手段。國(guó)外早已提出過(guò)系統(tǒng)保護(hù)的概念，這在當(dāng)時(shí)主要指安全自動(dòng)裝置。因繼電 保護(hù)的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務(wù) )，還要保證全系統(tǒng)的安 各個(gè)保護(hù)單元 全穩(wěn)定運(yùn)行。 這就要求每個(gè)保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù)， 與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動(dòng)作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。顯然，實(shí) 現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條

12、件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來(lái)， 亦即實(shí) 現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這在當(dāng)前的技術(shù)條件下是完全可能的。 對(duì)于一般的非系統(tǒng)保護(hù)， 實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)也有很大的好處。 繼電保護(hù)裝置能夠 得到的系統(tǒng)故障信息愈多，則對(duì)故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測(cè)愈準(zhǔn)確。對(duì)自適 應(yīng)保護(hù)原理的研究已經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的時(shí)間， 也取得了一定的成果， 但要真正實(shí)現(xiàn)保護(hù)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行方 式和故障狀態(tài)的自適應(yīng)， 必須獲得更多的系統(tǒng)運(yùn)行和故障信息， 只有實(shí)現(xiàn)保護(hù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化， 才能做到這一點(diǎn)。 對(duì)于某些保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，也能提高保護(hù)的可靠性。天津大學(xué) 1993 年針對(duì)未來(lái) 三峽水電站 500kV 超

13、高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護(hù)的原理6 ，初步研制成功 了這種裝置。其原理是將傳統(tǒng)的集中式母線保護(hù)分散成若干個(gè)（與被保護(hù)母線的回路數(shù)相同 ）母 線保護(hù)單元，分散裝設(shè)在各回路保護(hù)屏上，各保護(hù)單元用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來(lái)，每個(gè)保護(hù)單元 只輸入本回路的電流量， 將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后， 通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送給其它所有回路的保護(hù)單 元， 各保護(hù)單元根據(jù)本回路的電流量和從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上獲得的其它所有回路的電流量，進(jìn)行母 線差動(dòng)保護(hù)的計(jì)算， 如果計(jì)算結(jié)果證明是母線內(nèi)部故障則只跳開(kāi)本回路斷路器， 將故障的母線 隔離。在母線區(qū)外故障時(shí)，各保護(hù)單元都計(jì)算為外部故障均不動(dòng)作。這種用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的 分布式母線保護(hù)原理

14、， 比傳統(tǒng)的集中式母線保護(hù)原理有較高的可靠性。 因?yàn)槿绻粋€(gè)保護(hù)單元 受到干擾或計(jì)算錯(cuò)誤而誤動(dòng)時(shí)， 只能錯(cuò)誤地跳開(kāi)本回路， 不會(huì)造成使母線整個(gè)被切除的惡性事 故，這對(duì)于象三峽電站具有超高壓母線的系統(tǒng)樞紐非常重要。 由上述可知， 微機(jī)保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)化可大大提高保護(hù)性能和可靠性， 這是微機(jī)保護(hù)發(fā)展的必 然趨勢(shì)。 2.3 保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化 在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下， 保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺(tái)高性能、 多功能 的計(jì)算機(jī)， 是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端。 它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故 障的任何信息和數(shù)據(jù)， 也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制

15、中心或 任一終端。因此，每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能，而且在無(wú)故障正常運(yùn)行情況下 還可完成測(cè)量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化。 目前，為了測(cè)量、保護(hù)和控制的需要，室外變電站的所有設(shè)備，如變壓器、線路等的二次 電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設(shè)的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二 次回路非常復(fù)雜。但是如果將上述的保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化的計(jì)算機(jī)裝置，就地 安裝在室外變電站的被保護(hù)設(shè)備旁， 將被保護(hù)設(shè)備的電壓、 電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后， 通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，還 可免除電

16、磁干擾?，F(xiàn)在光電流互感器 (OTA) 和光電壓互感器 (OTV) 已在研究試驗(yàn)階段，將來(lái)必 然在電力系統(tǒng)中得到應(yīng)用。在采用 OTA 和 OTV 的情況下，保護(hù)裝置應(yīng)放在距 OTA 和 OTV 最近的地方，亦即應(yīng)放在被保護(hù)設(shè)備附近。 OTA 和 OTV 的光信號(hào)輸入到此一體化裝置中并轉(zhuǎn) 換成電信號(hào)后，一方面用作保護(hù)的計(jì)算判斷；另一方面作為測(cè)量量，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)送到主控室。從 主控室通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可將對(duì)被保護(hù)設(shè)備的操作控制命令送到此一體化裝置， 由此一體化裝置執(zhí)行斷 路器的操作。 1992 年天津大學(xué)提出了保護(hù)、控制、測(cè)量、通信一體化問(wèn)題，并研制了以 TMS320C25 數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP) 為基礎(chǔ)的一

17、個(gè)保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化裝置。 2.4 智能化 近年來(lái)，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng) 7 。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的 域都得到了應(yīng)用，在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究也已開(kāi)始 方法，很多難以列出方程式或難以求解的復(fù)雜的非線性問(wèn)題， 應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可迎刃而解。 例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢(shì)角度擺開(kāi)情況下發(fā)生經(jīng)過(guò)渡電阻的短路就是一非線性問(wèn)題， 距離保 護(hù)很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動(dòng)或拒動(dòng)；如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，經(jīng)過(guò)大量故障 樣本的訓(xùn)練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時(shí)都可正確判別。其它如 遺傳算法、 進(jìn)化規(guī)劃等也都有其獨(dú)特的

18、求解復(fù)雜問(wèn)題的能力。 將這些人工智能方法適當(dāng)結(jié)合可 使求解速度更快。 天津大學(xué)從 1996 年起進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)式繼電保護(hù)的研究， 已取得初步成果 8。 可以預(yù)見(jiàn)，人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會(huì)得到應(yīng)用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問(wèn)題。 3 結(jié)束語(yǔ) 建國(guó)以來(lái)， 我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)經(jīng)歷了 4 個(gè)時(shí)代。 隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算 機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)外繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展 的趨勢(shì)為：計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化，這對(duì)繼電 保護(hù)工作者提出了艱巨的任務(wù)，也開(kāi)辟了活動(dòng)的廣闊天地。 作者單位：天津市電力學(xué)會(huì)（天津 300072

19、） 參考文獻(xiàn) 1 王梅義 .高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)運(yùn)行技術(shù) .北京：電力工業(yè)出版社， 1981 2 He Jiali, Zhang Yuanhui, Yang Nianci. New Type Power Line Carrier Relaying System with Directional Comparison for EHV Transmission Lines. IEEE Transactions PAS-103 , 1984(2) 3 沈國(guó)榮工頻變化量方向繼電器原理的研究電力系統(tǒng)自動(dòng)化，1983(1) 4 葛耀中 數(shù)字計(jì)算機(jī)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用繼電器，1978(3) 5 楊奇遜 微型機(jī)繼電

20、保護(hù)基礎(chǔ)北京：水利電力出版社，1988 6 He Jiali, Luo shanshan, Wang Gang,et al. Implementation of a Digital Distributed Bus Protectio n. IEEE Tran sacti ons on Power Delivery,1997,12(4) 7 吳斌，劉沛，陳德樹(shù)繼電保護(hù)中的人工智能及其應(yīng)用.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，1995(4) 8 段玉清，賀家李.基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的微機(jī)變壓器保護(hù).中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，1998 智能樓宇的電氣保護(hù)與接地-電子機(jī)械 http:/ 2006-7-15 13:45:55 來(lái)源

21、：不詳 作者：佚名 20 【摘要】本文通過(guò)對(duì)幾種供電接地系統(tǒng)的概括介紹，篩選出適合作為智能樓宇的供電接 地系統(tǒng)，并對(duì)其所應(yīng)采取的各類(lèi)接地措施作了較為詳盡的說(shuō)明與分析，對(duì)智能樓宇應(yīng)采取的電 氣保護(hù)與接地方法提出了適當(dāng)?shù)慕ㄗh。 【關(guān)鍵詞】 負(fù)荷平衡電位基準(zhǔn)點(diǎn) TN - S單點(diǎn)接地防靜電接地統(tǒng)一接地體 在建筑物供配電設(shè)計(jì)中，接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)占有重要的地位，因?yàn)樗P(guān)系到供電系統(tǒng)的可靠性, 安全性。不管哪類(lèi)建筑物，在供電設(shè)計(jì)中總包含有接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)。而且，隨著建筑物的要求不 同，各類(lèi)設(shè)備的功能不同，接地系統(tǒng)也相應(yīng)不同。尤其進(jìn)入90年代后，大量的智能化樓宇的 樓宇呢？我們不妨分析一下下面幾種接地系統(tǒng)。 1.TN

22、 C 系統(tǒng) TN C系統(tǒng)被稱(chēng)之為三相四線系統(tǒng)，該系統(tǒng)中性線N與保護(hù)接地PE合二為一，通稱(chēng)PEN 線。這種接地系統(tǒng)雖對(duì)接地故障靈敏度高，線路經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單，但它只適合用于三相負(fù)荷較平衡的 場(chǎng)所。智能化大樓內(nèi)，單相負(fù)荷所占比重較大，難以實(shí)現(xiàn)三相負(fù)荷平衡，PEN 線的不平衡電 流加上線路中存在著的由于熒光燈、晶閘管（可控硅）等設(shè)備引起的高次諧波電流，在非故障 情況下，會(huì)在中性線 N 上疊加，使中性線 N 電壓波動(dòng)，且電流時(shí)大時(shí)小極不穩(wěn)定，造成中性 點(diǎn)接地電位不穩(wěn)定漂移。不但會(huì)使設(shè)備外殼（與 PEN 線連接）帶電，對(duì)人身造成不安全，而 且也無(wú)法取到一個(gè)合適的電位基準(zhǔn)點(diǎn)，精密電子設(shè)備無(wú)法準(zhǔn)確可靠運(yùn)行。因此TN

23、 C 接地系 統(tǒng)不能作為智能化建筑的接地系統(tǒng)。 2.TN CS 系統(tǒng) TN C S系統(tǒng)由兩個(gè)接地系統(tǒng)組成， 第一部分是TN C系統(tǒng)，第二部分是TN S系統(tǒng)， 分界面在 N 線與 PE 線的連接點(diǎn)。 該系統(tǒng)一般用在建筑物的供電由區(qū)域變電所引來(lái)的場(chǎng)所，進(jìn) 戶之前采用 TN C 系統(tǒng)，進(jìn)戶處做重復(fù)接地，進(jìn)戶后變成 TN S 系統(tǒng)。 TN C 系統(tǒng)前面已 做分析。TN S系統(tǒng)的特點(diǎn)是：中性線N與保護(hù)接地線 PE在進(jìn)戶時(shí)共同接地后， 不能再有任 何電氣連接。該系統(tǒng)中，中性線N常會(huì)帶電，保護(hù)接地線 PE沒(méi)有電的來(lái)源。PE線連接的設(shè) 備外殼及金屬構(gòu)件在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，始終不會(huì)帶電因此TN S接地系統(tǒng)明顯提高

24、了人及物的 安全性 .同時(shí)只要我們采取接地引線 ,各自都從接地體一點(diǎn)引出 ,及選擇正確的接地電阻值使電 子設(shè)備共同獲得一個(gè)等電位基準(zhǔn)點(diǎn)等措施，那么TN C S系統(tǒng)可以作為智能型建筑物的一種 接地系統(tǒng)。 3.TN S 系統(tǒng) TN - S是一個(gè)三相四線加 PE線的接地系統(tǒng)。通常建筑物內(nèi)設(shè)有獨(dú)立變配電所時(shí)進(jìn)線采用 該系統(tǒng)。TN - S系統(tǒng)的特點(diǎn)是，中性線N與保護(hù)接地線PE除在變壓器中性點(diǎn)共同接地外，兩 線不再有任何的電氣連接。中性線 N 是帶電的，而 PE 線不帶電。該接地系統(tǒng)完全具備安全和 可靠的基準(zhǔn)電位。只要象 TN C S接地系統(tǒng)，采取同樣的技術(shù)措施，TN S系統(tǒng)可以用作 智能建筑物的接地系統(tǒng)

25、。 如果計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備沒(méi)有特殊的要求時(shí)， 一般都采用這種接地系統(tǒng)。 4.TT 系統(tǒng) 通常稱(chēng) TT 系統(tǒng)為三相四線接地系統(tǒng)。該系統(tǒng)常用于建筑物供電來(lái)自公共電網(wǎng)的地方。TT 系統(tǒng)的特點(diǎn)是中性線 N與保護(hù)接地線PE無(wú)一點(diǎn)電氣連接，即中性點(diǎn)接地與PE線接地是分開(kāi) 的。該系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)，不管三相負(fù)荷平衡不平衡，在中性線N 帶電情況下， PE 線不會(huì)帶 電。 只有單相接地故障時(shí)， 由于保護(hù)接地靈敏度低， 故障不能及時(shí)切斷， 設(shè)備外殼才可能帶電。 正常運(yùn)行時(shí)的 TT 系統(tǒng)類(lèi)似于 TN S 系統(tǒng)，也能獲得人與物的安全性和取得合格的基準(zhǔn)接地電 位。隨著大容量的漏電保護(hù)器的出現(xiàn)，該系統(tǒng)也會(huì)越來(lái)越作為智能型建筑

26、物的接地系統(tǒng)。從目 前的情況來(lái)看，由于公共電網(wǎng)的電源質(zhì)量不高，難以滿足智能化設(shè)備的要求，所以TT系統(tǒng)很 少被智能化大樓采用。 5.IT 系統(tǒng) IT系統(tǒng)是三相三線式接地系統(tǒng)，該系統(tǒng)變壓器中性點(diǎn)不接地或經(jīng)阻抗接地，無(wú)中性線N , 只有線電壓（380V ），無(wú)相壓壓（220V ），保護(hù)接地線 PE各自獨(dú)立接地。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是 當(dāng)一相接地時(shí)，不會(huì)使外殼帶有較大的故障電流，系統(tǒng)可以照常運(yùn)行。缺點(diǎn)是不能配出中性線 N 。因此它是不適用于擁有大量單相設(shè)備的智能化大樓的。 在智能化樓宇內(nèi)，要求保護(hù)接地的設(shè)備非常多，有強(qiáng)電設(shè)備，弱電設(shè)備，以及一些正常情 況下不帶電的導(dǎo)電設(shè)備與構(gòu)件，均必須采用有效的保護(hù)接地。如果

27、采用TNC 系統(tǒng)，將 TN C系統(tǒng)中的N線同時(shí)用做接地線；或者在 TN S系統(tǒng)中將N線與PE線接在一起，再連接 到底板上去；再或不設(shè)置電子設(shè)備的直流接地引線，而將直流接地直接接到PE線上；有的干 脆把N線、PE線、直流接地線混接在一起。以上這些做法都是不符合接地要求的，且是錯(cuò)誤 的。前面已經(jīng)分析過(guò)，在智能化大樓內(nèi)，單相用電設(shè)備較多，單相負(fù)荷比重較大，三相負(fù)荷通 常是不平衡的，因此在中性線 N 中帶有隨機(jī)電流。另外，由于大量采用熒光燈照明，其所產(chǎn) 生的三次諧波疊加在 N 線上，加大了 N 線上的電流量，如果將 N 線接到設(shè)備外殼上，會(huì)造成 電擊或火災(zāi)事故；如果在 TN S 系統(tǒng)中將 N 線與 P

28、E 線連在一起再接到設(shè)備外殼上，那么危 險(xiǎn)更大，凡是接到 PE 線上的設(shè)備，外殼均帶電；會(huì)擴(kuò)大電擊事故的范圍；如果將N 線、 PE 線、直流接地線均接在一起除會(huì)發(fā)生上述的危險(xiǎn)外，電子設(shè)備將會(huì)受到干擾而無(wú)法工作。因此 智能建筑應(yīng)設(shè)置電子設(shè)備的直流接地，交流工作接地，安全保護(hù)接地，及普通建筑也應(yīng)具備的 防雷保護(hù)接地。此外，由于智能建筑內(nèi)多設(shè)有具有防靜電要求的程控交換機(jī)房，計(jì)算機(jī)房，消 防及火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控室， 以及大量易受電磁波干擾的精密電子儀器設(shè)備， 所以在智能化樓宇的設(shè) 計(jì)和施工中，還應(yīng)考慮防靜電接地和屏蔽接地的要求。 下面，我們接著分析一下智能化樓宇應(yīng)采取的各種接地措施。 1 防雷接地：為把雷電

29、流迅速導(dǎo)入大地，以防止雷害為目的的接地叫作防雷接地。 智能化樓宇內(nèi)有大量的電子設(shè)備與布線系統(tǒng)， 如通信自動(dòng)化系統(tǒng)， 火災(zāi)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控 制系統(tǒng)，樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)，保安監(jiān)控系統(tǒng)，辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，閉路電視系統(tǒng)等，以及他們相應(yīng) 的布線系統(tǒng)。 從已建成的大樓看， 大樓的各層頂板， 底板， 側(cè)墻，吊頂內(nèi)幾乎被各種布線布滿。 這些電子設(shè)備及布線系統(tǒng)一般均屬于耐壓等級(jí)低，防干擾要求高，最怕受到雷擊的部分。不管 是直擊，串擊，反擊都會(huì)使電子設(shè)備受到不同程度的損壞或嚴(yán)重干擾。因此對(duì)智能化樓宇的防 雷接地設(shè)計(jì)必須嚴(yán)密，可靠。智能化樓宇的所有功能接地，必須以防雷接地系統(tǒng)為基礎(chǔ)，并建 立嚴(yán)密，完整的防雷結(jié)構(gòu)。 智能建

30、筑多屬于一級(jí)負(fù)荷， 應(yīng)按一級(jí)防雷建筑物的保護(hù)措施設(shè)計(jì)， 接閃器采用針帶組合接 閃器，避雷帶采用 25 X 4 mm ）鍍鋅扁鋼在屋頂組成w10m） 1的網(wǎng)格，該網(wǎng)格與屋面 金屬構(gòu)件作電氣連接，與大樓柱頭鋼筋作電氣連接，引下線利用柱頭中鋼筋，圈梁鋼筋，樓層 鋼筋與防雷系統(tǒng)連接，外墻面所有金屬構(gòu)件也應(yīng)與防雷系統(tǒng)連接，柱頭鋼筋與接地體連接，組 成具有多層屏蔽的籠形防雷體系。 這樣不僅可以有效防止雷擊損壞樓內(nèi)設(shè)備， 而且還能防止外 來(lái)的電磁干擾。 各類(lèi)防雷接地裝置的工頻接地電阻， 一般應(yīng)根據(jù)落雷時(shí)的反擊條件來(lái)確定。 防雷裝置如與 電氣設(shè)備的工作接地合用一個(gè)總的接地網(wǎng)時(shí)，接地電阻應(yīng)符合其最小值要求。 2

31、. 交流工作接地：將電力系統(tǒng)中的某一點(diǎn)，直接或經(jīng)特殊設(shè)備（如阻抗，電阻等）與大地作金 屬連接，稱(chēng)為工作接地。 工作接地主要指的是變壓器中性點(diǎn)或中性線（N線）接地。N線必須用銅芯絕緣線。在配 電中存在輔助等電位接線端子，等電位接線端子一般均在箱柜內(nèi)。必須注意，該接線端子不能 外露；不能與其它接地系統(tǒng)，如直流接地，屏蔽接地，防靜電接地等混接；也不能與PE 線連 接。 在高壓系統(tǒng)里， 采用中性點(diǎn)接地方式可使接地繼電保護(hù)準(zhǔn)確動(dòng)作并消除單相電弧接地過(guò)電壓。中性點(diǎn)接地可以防止零序電壓偏移，保持三相電壓基本平衡，這對(duì)于低壓系統(tǒng)很有意義， 可以方便使用單相電源。 3. 安全保護(hù)接地：安全保護(hù)接地就是將電氣設(shè)備

32、不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬 連接。即將大樓內(nèi)的用電設(shè)備以及設(shè)備附近的一些金屬構(gòu)件， 用 PE 線連接起來(lái)， 但嚴(yán)禁將 PE 線與 N 線連接。 在智能化樓宇內(nèi)，要求安全保護(hù)接地的設(shè)備非常多，有強(qiáng)電設(shè)備，弱電設(shè)備，以及一些非 帶電導(dǎo)電設(shè)備與構(gòu)件， 均必須采取安全保護(hù)接地措施。 當(dāng)沒(méi)有做安全保護(hù)接地的電氣設(shè)備的絕 緣損壞時(shí)， 其外殼有可能帶電。 如果人體觸及此電氣設(shè)備的外殼就可能被電擊傷或造成生命危 險(xiǎn)。如圖 6 所示。在中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)中，接地短路電流經(jīng)人身，大地流回中性點(diǎn)； 在中性點(diǎn)非直接接地的電力系統(tǒng)中，接地電流經(jīng)人體流入大地，并經(jīng)線路對(duì)地電容構(gòu)成通路， 這兩種情況都能

33、造成人身觸電。 如果裝有接地裝置的電氣設(shè)備的絕緣損壞使外殼帶電時(shí)， 接地短路電流將同時(shí)沿著接地體 和人體兩條通路流過(guò)，ld=ld 7 + IR，我們知道：在一個(gè)并聯(lián)電路中，通過(guò)每條支路的電流值 與電阻的大小成反比，即， 式中： ld 接地回路中的電流總值 ld 沿接地體流過(guò)的電流 IR 流經(jīng)人體的電流 rR 人體的電阻 rd 接地裝置的接地電阻 由上式可以看出，接地電阻越小，流經(jīng)人體的電流越小，通常人體電阻要比接地電阻大數(shù) 乎等于零。即Id - Id /實(shí)際上，由于接地電阻很小， 接地短路電流流過(guò)時(shí)所產(chǎn)生的壓降很小， 所以設(shè)備外殼對(duì)大地的電壓是不高的。 人站在大地上去碰觸設(shè)備的外殼時(shí)， 人體所

34、承受的電壓 很低，不會(huì)有危險(xiǎn)。 百倍經(jīng)過(guò)人體的電流也比流過(guò)接地體的電流小數(shù)百倍。 當(dāng)接地電阻極小時(shí)， 流過(guò)人體的電流幾 加裝保護(hù)接地裝置并且降低它的接地電阻， 不僅是保障智能建筑電氣系統(tǒng)安全， 有效運(yùn)行 的有效措施，也是保障非智能建筑內(nèi)設(shè)備及人身安全的必要手段。 4. 直流接地：在一幢智能化樓宇內(nèi)，包含有大量的計(jì)算機(jī)，通訊設(shè)備和帶有電腦的大樓自動(dòng)化 設(shè)備。在這些電子設(shè)備在進(jìn)行輸入信息，傳輸信息，轉(zhuǎn)換能量，放大信號(hào)，邏輯動(dòng)作，輸出信 息等一系列過(guò)程中都是通過(guò)微電位或微電流快速進(jìn)行，且設(shè)備之間常要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工 作。因此為了使其準(zhǔn)確性高，穩(wěn)定性好，除了需有一個(gè)穩(wěn)定的供電電源外，還必須具備一個(gè)穩(wěn)

35、 定的基準(zhǔn)電位?？刹捎幂^大截面的絕緣銅芯線作為引線，一端直接與基準(zhǔn)電位連接，另一端供 電子設(shè)備直流接地。該引線不宜與 PE 線連接，嚴(yán)禁與 N 線連接。 5. 屏蔽接地與防靜電接地：在智能化樓宇內(nèi)，電磁兼容設(shè)計(jì)是非常重要的，為了避免所用設(shè)備 的機(jī)能障礙， 避免甚至?xí)霈F(xiàn)的設(shè)備損壞， 構(gòu)成布線系統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)當(dāng)能夠防止內(nèi)部自身傳導(dǎo)和 外來(lái)干擾。 這些干擾的產(chǎn)生或者是因?yàn)閷?dǎo)線之間的耦合現(xiàn)象， 或者是因?yàn)殡娙菪?yīng)或電感效應(yīng)。 其主要來(lái)源是超高電壓，大功率幅射電磁場(chǎng)，自然雷擊和靜電放電。這些現(xiàn)象會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)用來(lái)發(fā) 送或接收很高傳輸頻率的設(shè)備產(chǎn)生很大的干擾。因此對(duì)這些設(shè)備及其布線必須采取保護(hù)措施， 免受來(lái)自各種

36、方面的干擾。 屏蔽及其正確接地是防止電磁干擾的最佳保護(hù)方法。 可將設(shè)備外殼 與 PE 線連接；導(dǎo)線的屏蔽接地要求屏蔽管路兩端與PE 線可靠連接；室內(nèi)屏蔽也應(yīng)多點(diǎn)與PE 線可靠連接。防靜電干擾也很重要。在潔凈、干燥的房間內(nèi)，人的走步、移動(dòng)設(shè)備，各自磨擦 均會(huì)產(chǎn)生大量靜電。例如在相對(duì)濕度1020 %的環(huán)境中人的走步可以積聚3.5萬(wàn)伏的靜電電壓、如果沒(méi)有良好的接地，不僅僅會(huì)產(chǎn)生對(duì)電子設(shè)備的干擾，甚至?xí)⒃O(shè)備芯片擊壞。將帶靜 電物體或有可能產(chǎn)生靜電的物體 （非絕緣體） 通過(guò)導(dǎo)靜電體與大地構(gòu)成電氣回路的接地叫防靜 電接地。防靜電接地要求在潔靜干燥環(huán)境中，所有設(shè)備外殼及室內(nèi)（包括地坪）設(shè)施必須均與 PE

37、線多點(diǎn)可靠連接。 ;獨(dú)立的安 4 Q 智能建筑的接地裝置的接地電阻越小越好，獨(dú)立的防雷保護(hù)接地電阻應(yīng)w10 Q 全保護(hù)接地電阻應(yīng)W獨(dú)立的交流工作接地電阻應(yīng)w4Q;獨(dú)立的直流工作接地電阻應(yīng)w 防靜電接地電阻一般要求w100 Qo 智能化樓宇的供電接地系統(tǒng)宜采用TN S 系統(tǒng)，按規(guī)范宜采用一個(gè)總的共同接地裝置， 即統(tǒng)一接地體。統(tǒng)一接地體為接地電位基準(zhǔn)點(diǎn)，由此分別引出各種功能接地引線，利用總等電 位和輔助等電位的方式組成一個(gè)完整的統(tǒng)一接地系統(tǒng)。 通常情況下， 統(tǒng)一接地系統(tǒng)可利用大樓 的樁基鋼筋，并用40 X 4 mm ）鍍鋅扁鋼將其連成一體，作為自然接地體。根據(jù)規(guī)范，該系 統(tǒng)與防雷接地系統(tǒng)共用， 其

38、接地電阻應(yīng)w若達(dá)不到要求，必須增加人工接地體或采用化學(xué) 降阻法，使接地電阻w1在變配電所內(nèi)設(shè)置總等電位銅排，該銅排一端通過(guò)構(gòu)造柱或底板上 的鋼筋與統(tǒng)一接地體連接， 另一端通過(guò)不同的連接端子分別與交流工作接地系統(tǒng)中的中性線連 接，與需要做安全保護(hù)接地的各設(shè)備連接，與防雷系統(tǒng)連接，與需做直流接地的電子設(shè)備的絕 緣銅芯接地線連接。 在智能大廈中， 因?yàn)橄到y(tǒng)采用計(jì)算機(jī)參與管理或使用計(jì)算機(jī)作為工作工具， 所以其接地系統(tǒng)宜采用單點(diǎn)接地并宜采取等電位措施。單點(diǎn)接地是指保護(hù)接地、工作接地、直 流接地在設(shè)備上相互分開(kāi)，各自成為獨(dú)立系統(tǒng)?？蓮臋C(jī)柜引出三個(gè)相互絕緣的接地端子，再由 引線引到總等電位銅排上共同接地。

39、不允許把三種接地聯(lián)結(jié)在一起， 再用引線接到總等電位銅 排上。實(shí)際上這是混合接地，這種接法既不安全又會(huì)產(chǎn)生干擾，現(xiàn)在的規(guī)范是不允許的。 正文 智能建筑的弱電工程一一談上海萬(wàn)豪大酒店弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)-電子機(jī)械 http:/ 2006-7-15 13:45:55 來(lái)源：不詳 作者：佚名 9 摘 要 文章從智能建筑弱電工程的系統(tǒng)組成、衡量標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，結(jié)合上海萬(wàn)豪大酒店具體項(xiàng) 目，從智能建筑的公共廣播，共用天線電視，無(wú)線尋呼，電話通訊，火災(zāi)報(bào)警，安保監(jiān)控以及 結(jié)構(gòu)化布線幾方面的系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述。 關(guān)鍵詞智能建筑弱電工程公共廣播 電視尋呼電話火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控結(jié)構(gòu)化 布線電源接地 衡量城市建筑的現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)，建筑的設(shè)

40、計(jì)形態(tài)和智能化是兩個(gè)主要方面。智能建筑的弱電 系統(tǒng)主要由以下各系統(tǒng)組成： （1）通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；（2）辦公自動(dòng)化系統(tǒng)；（3）建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)；（4）火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控 制系統(tǒng)；（5）公共安全防范系統(tǒng)；（6）結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)；（7）弱電電源及接地系統(tǒng)。 智能建筑弱電工程設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)以建筑為平臺(tái)，配置各功能系統(tǒng)，為人們提供一個(gè)投 資合理、高效、舒適、便利的環(huán)境空間，以適應(yīng)當(dāng)前現(xiàn)代建筑的需要。從具體設(shè)計(jì)上，應(yīng)從智 能建筑的實(shí)際性質(zhì)出發(fā)，充分考慮業(yè)主和使用者的各種功能要求，使設(shè)計(jì)能在總體結(jié)構(gòu)上盡量 現(xiàn)代化，技術(shù)上先進(jìn)實(shí)用，經(jīng)濟(jì)上合理，同時(shí)需考慮智能建筑各系統(tǒng)的可兼容性和擴(kuò)展性。 上海萬(wàn)豪大酒店，坐落

41、于上海虹橋新區(qū)，是集賓館、展廳、辦公為一體的五星級(jí)酒店。其 占地面積2.2萬(wàn)多平方米，建筑面積 4萬(wàn)多平方米。酒店高 8層，地下2層。整個(gè)酒店分 A、 B、C段三個(gè)部分，其 AB段為酒店大堂、客房層部分，C段為展廳及辦公樓部分。 以下，就上海萬(wàn)豪大酒店弱電工程的部分系統(tǒng)：通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的公共廣播傳呼系統(tǒng)、共 用天線電視系統(tǒng)、內(nèi)部無(wú)線尋呼系統(tǒng)、電話通信系統(tǒng)；火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)；公共安 全防范系統(tǒng)中的閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、防盜報(bào)警系統(tǒng)以及車(chē)庫(kù)管理系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)以及弱 電電源與接地系統(tǒng)談?wù)勂湓O(shè)計(jì)。 1 公共廣播傳呼系統(tǒng) 酒店廣播傳呼系統(tǒng)分 2類(lèi)，一是面向公共區(qū)（如大堂展廳，酒店前臺(tái)服務(wù)區(qū)域

42、等）的公共系 統(tǒng)，平時(shí)進(jìn)行背景音樂(lè)廣播，火災(zāi)或緊急情況時(shí)可被切換為緊急廣播，二是面向辦公會(huì)議區(qū)域 及車(chē)庫(kù)區(qū)域的廣播系統(tǒng)（在一些特殊區(qū)域和大宴會(huì)廳等則要單獨(dú)設(shè)置專(zhuān)業(yè)廣播設(shè)備）。 公共廣播傳呼系統(tǒng)構(gòu)成見(jiàn)圖1。 公共廣播傳呼系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要考慮以下幾個(gè)因素：即系統(tǒng)方式（一般選定壓式），劃分廣播分 區(qū)，按揚(yáng)聲器特性確定揚(yáng)聲器與功放器，緊急廣播的切換功能，廣播線路與樓梯方式等。 萬(wàn)豪大酒店廣播系統(tǒng)劃為 4個(gè)邏輯分區(qū)（即酒店、展廳、車(chē)庫(kù)和辦公樓 ），其中對(duì)應(yīng)于緊急 廣播為19個(gè)子分區(qū)，對(duì)應(yīng)于內(nèi)部呼叫為 19個(gè)子分區(qū)，確定揚(yáng)聲器與功放器的原則是必須考 慮揚(yáng)聲器的廣播效果并根據(jù)其功率確定功放器，萬(wàn)豪大酒店在酒店前

43、臺(tái)服務(wù)區(qū)域及辦公樓部位 選用造型好、頻響及聲壓指標(biāo)高的6W吸頂揚(yáng)聲器，在車(chē)庫(kù)選用 10W號(hào)角揚(yáng)聲器，在展廳選 用20W聲控。 公共廣播傳呼系統(tǒng)應(yīng)具有 2個(gè)主要功能，即平時(shí)的背景音樂(lè)或普通廣播以及緊急廣播。緊 急廣播總控制器有最高邏輯優(yōu)先權(quán)。萬(wàn)豪大酒店緊急廣播總控制器當(dāng)有消防控制觸發(fā)信號(hào)抵達(dá) 時(shí)，通過(guò)啟動(dòng)各分區(qū)的邏輯控制模塊將相應(yīng)的負(fù)載回路切換成對(duì)應(yīng)的緊急廣播回路。在平時(shí)， 無(wú)消防信號(hào)時(shí)，各分區(qū)獨(dú)立操作，將相應(yīng)回路切換成普通廣播回路，而當(dāng)無(wú)普通廣播控制信號(hào) 時(shí)，則處于背景音樂(lè)或客房音響狀態(tài)。 2 共用無(wú)線電視系統(tǒng) CATV和衛(wèi)星接收系統(tǒng) 智能建筑的共用無(wú)線電視系統(tǒng)是適應(yīng)人們使用功能要求的一部分，

44、系統(tǒng)不僅用于接收廣播 電視，還能傳送自行播送的節(jié)目及調(diào)頻廣播。系統(tǒng)組成見(jiàn)圖2。 作為智能建筑的 CATV系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)保證用戶電平，解決弱場(chǎng)強(qiáng)收視問(wèn)題，保證圖像 的傳輸質(zhì)量以及節(jié)目來(lái)源均應(yīng)予以充分考慮。系統(tǒng)的前端設(shè)備CATV的主要部分，其對(duì)信號(hào)處 理的質(zhì)量好壞直接影響整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量，因此前端系統(tǒng)輸出應(yīng)具有較高的質(zhì)量來(lái)滿足分配系統(tǒng) 所需電平。 萬(wàn)豪大酒店前端設(shè)備采用放大-混合式， 其傳輸系統(tǒng)采用分配-分支方式， 以適應(yīng)酒店用 戶終端數(shù)量多且分布不規(guī)則的特點(diǎn)。 酒店系統(tǒng)的傳輸帶寬為（5860MHz）共可傳輸40套電視 節(jié)目，傳輸系統(tǒng)復(fù)蓋 530個(gè)電視用戶終端。 衛(wèi)星接收系統(tǒng)的選址地安裝及調(diào)試是一

45、個(gè)重要部分，經(jīng)接收、解調(diào)、調(diào)制后的衛(wèi)星信號(hào)混 合入共用無(wú)線電視系統(tǒng)前端部分，經(jīng)傳輸分配系統(tǒng)送至各用戶終端。萬(wàn)豪大酒店采用了套板狀 衛(wèi)星電視接收天線，分別用于接收不同電視衛(wèi)星的電視信號(hào)共10套。 萬(wàn)豪大酒店設(shè)置了 VOD視頻點(diǎn)播服務(wù)系統(tǒng)，其功能是作為酒店前臺(tái)進(jìn)行節(jié)目控制及信號(hào) 服務(wù)，作為后臺(tái)管理可進(jìn)行信息記錄、查詢收費(fèi)、節(jié)目增改及信息服務(wù)。 3內(nèi)部無(wú)線尋呼系統(tǒng) 智能建筑的信號(hào)管理部分，使用先進(jìn)尋呼系統(tǒng)是非常重要的。萬(wàn)豪大酒店無(wú)線尋呼系統(tǒng)設(shè) 計(jì)采用微蜂窩尋呼技術(shù)。微蜂窩尋呼系統(tǒng)是利用蜂窩小區(qū)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)定場(chǎng)強(qiáng)的專(zhuān)用尋呼網(wǎng)絡(luò)， 它是一種單向通信系統(tǒng)，供建筑內(nèi)部使用。系統(tǒng)由無(wú)線尋呼控制中心、微蜂窩發(fā)射單

46、元，數(shù)據(jù) 傳輸線路和尋呼接收機(jī)組成。系統(tǒng)框圖見(jiàn)圖3。 尋呼控制中心設(shè)在酒店地下層，其與酒店的程控電話交換機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)交換機(jī)分機(jī)尋呼或 人工鍵盤(pán)尋呼。尋呼信號(hào)通過(guò)線路送至各樓層蜂窩發(fā)射單元再向外發(fā)射，使處在場(chǎng)強(qiáng)復(fù)蓋范圍 內(nèi)的接收機(jī)收到尋呼信號(hào)。 對(duì)于智能建筑的尋呼系統(tǒng)設(shè)計(jì)，一般會(huì)遇到二個(gè)問(wèn)題。 一是內(nèi)部信號(hào)對(duì)建筑外信號(hào)的干擾， 二是建筑內(nèi)的尋呼“盲區(qū)”。采用無(wú)線微蜂窩，使其場(chǎng)強(qiáng)覆蓋控制在1050m范圍內(nèi)，利用 小區(qū)組網(wǎng)技術(shù)，在酒店的三維立體空間上構(gòu)成限定空間場(chǎng)強(qiáng)的尋呼系統(tǒng)，另外，設(shè)計(jì)還可通過(guò) 微蜂窩的布置組成任意形態(tài)的無(wú)線通信系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)發(fā)射單元功率的調(diào)節(jié)（10100mW）均可 使無(wú)線場(chǎng)強(qiáng)分布在

47、所限定的酒店空間范圍內(nèi)，這與“單點(diǎn)式”無(wú)線尋呼系統(tǒng)的功率大，不宜調(diào) 節(jié)，發(fā)射距離遠(yuǎn)，易對(duì)外界產(chǎn)生干擾的特點(diǎn)有很大區(qū)別。 在智能建筑內(nèi)，由于建筑物材料（鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)）固有的屏蔽作用，使得尋呼信號(hào)電平在 穿透損耗后無(wú)法接通形成“盲區(qū)”或信號(hào)微弱形成“弱區(qū)”（應(yīng)增加發(fā)射單元、調(diào)整發(fā)射單元 位置以達(dá)到所需場(chǎng)強(qiáng)）。 4 電話通信系統(tǒng) 萬(wàn)豪大酒店電話通信系統(tǒng)由交換設(shè)備、傳輸系統(tǒng)、終端設(shè)備組成。酒店采用1200門(mén)程控 交換機(jī)設(shè)備，話務(wù)臺(tái)功能較強(qiáng)。數(shù)字式程控交換機(jī)可以根據(jù)酒店不同需要實(shí)現(xiàn)眾多服務(wù)的功能 如系統(tǒng)功能、話務(wù)功能和用戶分機(jī)功能，另外還具有選擇功能（包括無(wú)線尋呼即通過(guò)交換機(jī)與 尋呼主機(jī)連接實(shí)現(xiàn)尋呼功

48、能以及酒店管理如登記結(jié)帳、話務(wù)計(jì)費(fèi)、狀態(tài)輸入、打印帳單、讀卡 功能等）。 酒店的電話機(jī)房設(shè)在地下層，包括傳輸設(shè)備室、交換機(jī)房及話務(wù)室。 酒店的電話線路配線方式采用單獨(dú)式，其特點(diǎn)是故障范圍小，檢修、擴(kuò)建改造簡(jiǎn)單，在各 樓層電話布線采用放射式。酒店電話線路采用3類(lèi)4對(duì)雙絞線，電話終端采用 RJ11插口，這 樣不僅通話質(zhì)量高，又能滿足用戶撥號(hào)上網(wǎng)的需要。 在各樓層電話分線箱的選擇上，應(yīng)盡量留有余量，以備將來(lái)擴(kuò)展。 5火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng) 萬(wàn)豪大酒店的智能消防控制系統(tǒng)，是一套完整的防火安全，報(bào)警系統(tǒng)。其又分為4個(gè)子系 統(tǒng)：火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、滅火聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。見(jiàn)圖4。 中央控制系統(tǒng)

49、設(shè)在酒店一層的消防中心，由3套智能消防控制盤(pán)組成。每套智能消防控制 盤(pán)擁有10個(gè)監(jiān)控回路，每個(gè)回路可帶99個(gè)智能探頭和99個(gè)監(jiān)控模塊。3套控制盤(pán)實(shí)際控制 28個(gè)回路共2700多探測(cè)點(diǎn)以及模塊（包括辦公樓）。消防智能控制系統(tǒng)通過(guò)中央處理單元對(duì)整 個(gè)系統(tǒng)所有模塊進(jìn)行通訊監(jiān)控，并反饋顯示其故障情況， 在其可編程存貯器中存有“事發(fā)控制 程序”，一旦系統(tǒng)檢測(cè)到火警信號(hào)后，能自動(dòng)執(zhí)行該程序，并通過(guò)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)通知酒店內(nèi)所 有人員。系統(tǒng)對(duì)報(bào)警信號(hào)具有確認(rèn)作用，系統(tǒng)可根據(jù)酒店內(nèi)不同場(chǎng)合，將煙感探頭靈敏度設(shè)定 為晝/夜靈敏度轉(zhuǎn)換模式。 作為消防控制系統(tǒng)的眼睛，火災(zāi)探測(cè)器分布酒店各個(gè)受保護(hù)部位。在酒店的前臺(tái)服務(wù)區(qū)域 及客房層均設(shè)置帶址式感煙探頭；在后臺(tái)管理區(qū)域設(shè)感煙探頭；在廚房、車(chē)庫(kù)等設(shè)置感溫探頭； 在煤氣表房設(shè)置氣體探測(cè)器。通過(guò)可編址智能探頭，手動(dòng)報(bào)警以及控制模塊組成一套可靠的火 災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)。 酒