大型建筑中強(qiáng)弱電系統(tǒng)的接地問題研究

王 彥

（中南建筑設(shè)計(jì)院股份有限公司，武漢 430071）

大型建筑中強(qiáng)弱電系統(tǒng)的接地問題研究

王 彥

（中南建筑設(shè)計(jì)院股份有限公司，武漢 430071）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們?nèi)粘Ｊ褂玫拇蠊β始译姟㈦姎庠O(shè)備也逐漸增多。大型建筑中的強(qiáng)弱電系統(tǒng)的接地安全問題直接關(guān)系到人們的用電的安全性和穩(wěn)定性。本文主要概述了接地在強(qiáng)弱用電系統(tǒng)中的重要性、接地所需要注意的問題以及強(qiáng)弱電系統(tǒng)的接地方式。

大型建筑；強(qiáng)弱電系統(tǒng)；接地

0 前言

強(qiáng)弱電系統(tǒng)已經(jīng)滲透到了人們?nèi)粘Ｉ畹拿恳粋€(gè)角落，現(xiàn)代大型建筑中的強(qiáng)弱電系統(tǒng)的部署也日趨復(fù)雜化。為了提高人們?nèi)粘Ｓ秒姷姆€(wěn)定性和安全性，強(qiáng)弱電系統(tǒng)的接地問題非常關(guān)鍵。采取有效的措施，提高接地系統(tǒng)的安全性和接地方式的合理性，是居民生活質(zhì)量和生命財(cái)產(chǎn)安全的重要保障。

1 接地在強(qiáng)弱電系統(tǒng)中的重要性

目前大多數(shù)的建筑配電系統(tǒng)所使用的配電方式為放射式配電，其主要優(yōu)勢(shì)在于配電線路互不影響，提高了供電的可靠性；當(dāng)某線路發(fā)生故障時(shí)不會(huì)影響其他分路的使用，并且檢修簡(jiǎn)單方便，設(shè)備集中節(jié)省空間。但是這種配電線路的造價(jià)較高，尤其是電纜部分的銅芯電力線纜，會(huì)提高整個(gè)電氣工程的成本。因此，在大型建筑的配電系統(tǒng)采用了“TN-S”的供電系統(tǒng)，主要電系統(tǒng)的線路包括了三相五芯電纜，其中三相線的中性線和保護(hù)線（專用地線）是分開的。

這種配電系統(tǒng)大大減小了電氣工程造價(jià)，同時(shí)也提高了用電安全性。但是，配電系統(tǒng)中的中性接地系統(tǒng)中，需要對(duì)PE線的重復(fù)接地。首先，當(dāng)PE線正常工作時(shí)配電系統(tǒng)會(huì)處于零點(diǎn)接地的保護(hù)狀態(tài)；當(dāng)PE故障斷開時(shí)，重復(fù)接地端的左側(cè)電力系統(tǒng)仍處于接地狀態(tài)。其次，當(dāng)大地和相線斷線發(fā)生短路故障時(shí)，重復(fù)接地有效避免了高電壓沿著PE線傳至用電設(shè)備的金屬外殼，從而對(duì)人身安全造成威脅。最后，PE線的重復(fù)接地有效降低了相線與用電設(shè)備外殼短路的幾率。綜上所述，TN配電系統(tǒng)的接地系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)配電線路的安全性起著非常重要的作用，有效避免了電路故障所帶來的用電安全問題。

2 強(qiáng)弱電系統(tǒng)在接地時(shí)應(yīng)注意的問題

2.1 防止強(qiáng)弱兩種系統(tǒng)的相互連接

強(qiáng)弱電系統(tǒng)所適用的用電設(shè)備有所區(qū)別，其中強(qiáng)電系統(tǒng)帶動(dòng)諸如空調(diào)、洗衣機(jī)、熱水器等大功率用電設(shè)備，所承受的電勢(shì)差能力也很大。當(dāng)弱電系統(tǒng)受到強(qiáng)電系統(tǒng)的干擾時(shí)，對(duì)承受電位差能力只有1 V的弱電系統(tǒng)的影響會(huì)非常明顯，輕則影響音響、計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)等設(shè)備的正常運(yùn)行；重則燒毀設(shè)備，帶來經(jīng)濟(jì)損失。因此，在施工過程中要采用國家GB50166-2007標(biāo)準(zhǔn)，弱電系統(tǒng)的控制電路的接地電阻要小于1歐姆，當(dāng)接地小井和接地設(shè)備的距離大于25 m時(shí)，接地導(dǎo)線要增加一段橫截面積大于25 mm2的銅導(dǎo)線。弱電系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)等用電設(shè)備鋪設(shè)專用穩(wěn)壓電源，以確保單相電中N線連接的可靠性，防止N線連接不穩(wěn)定時(shí)引起的三相負(fù)荷失衡，確保N線的電壓穩(wěn)定性可以有效防止穩(wěn)壓電源的意外燒毀。

2.2 避雷設(shè)備接地

在大型建筑中，強(qiáng)電系統(tǒng)中的N線的連接可靠性以及與PE線的有效隔離非常重要。同時(shí)，避雷設(shè)備接地處理及其穩(wěn)定性也同樣影響著整個(gè)強(qiáng)電系統(tǒng)的安全性。目前大多數(shù)建筑物都采用鋼筋結(jié)構(gòu)，鋼筋的導(dǎo)電性較強(qiáng)，很容易受到雷擊的傷害，因此在電氣安全方面要做好接地工作。具體方法如下：將導(dǎo)線纏繞在鋼筋表面并且引入地下，然后將鋼筋和導(dǎo)線連成一個(gè)避雷整體網(wǎng)絡(luò)。在連接引線時(shí)，需要將纏繞導(dǎo)線焊接到鋼筋上面，減小接觸電阻，防止電力運(yùn)行系統(tǒng)在雷擊時(shí)受到干擾。

2.3 動(dòng)力用電系統(tǒng)的接地

在公共建筑中，電力電氣設(shè)備，例如電梯等的接地具有非常重要的地位。電氣工程施工人員需要對(duì)接地問題和使用情況進(jìn)行綜合考慮，促進(jìn)接地系統(tǒng)的穩(wěn)定性最優(yōu)化，以確保電力設(shè)備在發(fā)揮最大使用效率的同時(shí)具有一定安全保障。此類動(dòng)力設(shè)備的接地系統(tǒng)的穩(wěn)定性和完整性是對(duì)公共場(chǎng)所人們生命財(cái)產(chǎn)安全的基本保障。

3 大型建筑強(qiáng)弱電系統(tǒng)的接地方式

3.1 單點(diǎn)接地

當(dāng)用電系統(tǒng)的工作頻率低于1 MHz時(shí)，通常采用單點(diǎn)接地方式，即將整個(gè)電路系統(tǒng)的某個(gè)結(jié)構(gòu)點(diǎn)作為地面上的參考點(diǎn)，并且設(shè)置接地螺栓與地面連接。如此可以有效的避免兩點(diǎn)接觸所產(chǎn)生的耦合電路阻抗，耦合阻抗會(huì)帶來干擾信號(hào)。另外，地線長度L和截面積S的關(guān)系應(yīng)該滿足：S＞0.83L，其單位分別為m和mm2。通常情況下單點(diǎn)接地時(shí)，功率地線以及機(jī)殼地線與信號(hào)底線相絕緣，很好的避免了短路的發(fā)生。

3.2 多點(diǎn)接地

當(dāng)設(shè)備工作頻率大于30 MHz時(shí)，往往采用多點(diǎn)接地方式，即使用地面板作為電路系統(tǒng)循環(huán)點(diǎn)。但是這種接地方式會(huì)導(dǎo)致用電設(shè)備受到很強(qiáng)的阻抗電磁干擾（接低阻抗的大小與工作頻率和接地長度成正比），所以多點(diǎn)接觸方式的應(yīng)該設(shè)計(jì)在距離最近的接地電阻處。

3.3 混合接地

當(dāng)設(shè)備工作頻率在1-300MHz之間時(shí)，電路系統(tǒng)的接地方式采用混合接地的類型。評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)為：L和（1/20）λ的大小關(guān)系，其中L為接地線的長度，λ為工作信號(hào)波長。當(dāng)L小于（1/20）λ時(shí)采用單點(diǎn)接觸方式；當(dāng)L大于（1/20）λ時(shí)采用多點(diǎn)點(diǎn)接觸方式。

3.4 浮地

浮地方式可以有效避免大地電氣屬性以及變化對(duì)于電路的影響，但是必須要保證浮地絕緣電阻的質(zhì)量以及寄生電容的大小以及信號(hào)頻率。因?yàn)殡娐吩谠馐芗纳娙莸挠绊憰r(shí)會(huì)干擾電路的感應(yīng)，要盡量采取措施減小電容，并調(diào)整信號(hào)頻率使其不能與工作信號(hào)頻率相同。

3.5 接地電阻

為了減小電流流經(jīng)電阻所產(chǎn)生的電壓，接地電阻的組織必須要小于一定的標(biāo)準(zhǔn)值。因?yàn)楦郊与妷簳?huì)造成電磁干擾，以及對(duì)工作人員造成傷害。一般要求接地電阻要小于4歐姆，引線的長度要盡可能的減小而增加引線的橫截面積。另外還需要保證接地螺栓的牢固性，增加接地的總面積，以減小接觸電阻；同時(shí)，也可以通過注射導(dǎo)電性溶液增加土壤的導(dǎo)電性。

4 結(jié)束語

只有對(duì)強(qiáng)弱電系統(tǒng)接地安全問題的足夠重視，才能保證人們的日常安全用電。不斷采取有效措施，積極完善強(qiáng)弱電系統(tǒng)，持續(xù)提高接地系統(tǒng)的穩(wěn)定性和牢固性，使得建筑電氣使用更加安全化和人性化。

［1］馬廷偉.大型建筑中強(qiáng)弱電系統(tǒng)的接地問題處理［J］.黑龍江科技信息，2016（08）：11-11.

［2］劉旭.大型建筑中強(qiáng)弱電系統(tǒng)的接地問題［J］.城市建設(shè)理論研究（電子版），2015，5（12）：406-407.

［3］靳笑一，高上.大型建筑中強(qiáng)弱電系統(tǒng)的接地問題［J］.城市建設(shè)理論研究，2014（13）.56-57.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.103