探討電氣設(shè)備在建筑物中的安全接地問題

馬桂云

（河南省電子信息產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院，河南 鄭州 450000）

探討電氣設(shè)備在建筑物中的安全接地問題

馬桂云

（河南省電子信息產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院，河南 鄭州 450000）

從電氣設(shè)備安全的角度出發(fā)，介紹了建筑中電氣系統(tǒng)保護(hù)接地的種類、安全接地方式、討論了其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，使人們對電氣設(shè)備在建筑物中的安全接地問題有一定的認(rèn)識。

建筑電氣；設(shè)備；安全接地

建筑電氣接地是電氣設(shè)備安裝中不可忽視的一步，其接地工程質(zhì)量關(guān)系到整個電氣系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。電氣設(shè)備在運(yùn)行的時候，會承受著高負(fù)荷電壓，這些電壓有來自于外部（雷電）的過電壓以及由于系統(tǒng)參數(shù)的變化而導(dǎo)致電磁能產(chǎn)生振蕩、積聚而產(chǎn)生的內(nèi)部電壓過量，只有通過一些方式將電氣設(shè)備進(jìn)行接地，將過量的電流導(dǎo)出，才能夠確保電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。接地技術(shù)逐漸成為建筑工程中不可缺少的電氣安全技術(shù)。接地是否合理，不僅會影響到建筑工程的施工質(zhì)量，而且也直接影響到建筑的安全和人身安全，采用合理的接地方式，才能夠真正意義上確保人身和財產(chǎn)安全。

1 建筑電氣接地的種類

1）交流工作接地

當(dāng)前大多數(shù)的家庭中通常都有許多的大型家用電器。例如微波爐、電飯煲、電視、電冰箱、洗衣機(jī)等，這些電氣設(shè)備的使用都需要交流工作接地的保護(hù)。就是將這些電器通過連接一個電阻或者直接與大地連接起來的接地措施，它采用的是將用電器中的變壓器中性點(diǎn)或中性線接地的電工原理，其中所用的中性線一般為銅芯絕緣線。

2）安全保護(hù)接地

主要指當(dāng)建筑物內(nèi)人員遭受非直接性接觸電擊或發(fā)生接地故障時免受不同金屬殼間所存在的電位差所采取的保護(hù)措施。在部分難以及時切除故障回路電源的場所中，所設(shè)計的保護(hù)接地系統(tǒng)將采取等電位方式以實(shí)現(xiàn)更為有效的保護(hù)效果。

3）防雷接地

在建筑接地保護(hù)系統(tǒng)中，防雷接地是最為重要的構(gòu)成內(nèi)容，當(dāng)建筑遭受雷電直擊時發(fā)揮著重要的防止雷電流泄入大地的作用，以更好地保護(hù)建筑物中電氣部件設(shè)備及住宅人員的身體安全。當(dāng)建筑物遭受雷電直擊時會產(chǎn)生高達(dá)上百千安培的電流，瞬時電壓將高達(dá)數(shù)百千伏，對于高層建筑物的電子設(shè)備及人員安全是極大的威脅。因而，在設(shè)計建筑防雷接地系統(tǒng)時，務(wù)必促使建筑物采取等壓、等電位的防雷接地系統(tǒng)，在防雷接地系統(tǒng)的基礎(chǔ)上做好電子設(shè)備接地工作，為住戶提供更為安全的生活環(huán)境。

4）防靜電接地

空氣中的成分很多，有水分還有細(xì)小的灰塵，例如我們的電腦用一段時間需要做清灰處理。它不是電腦本身產(chǎn)生的，而是時間久了空氣中堆積在散熱器口處的。不只是電腦，其他設(shè)備也一樣，都會嚴(yán)重影響機(jī)器的散熱性能，其中的隱患可想而知。因此就需要將易產(chǎn)生靜電的設(shè)備通過導(dǎo)靜電體與大地接觸以防靜電接地。我們都有常識，在雷雨天氣不能在樹下用手機(jī)打電話，還有在雷雨天氣使用電器，會對電器造成很大的損傷，因?yàn)槔纂姇?yán)重影響電壓的穩(wěn)定性，而且現(xiàn)在高層建筑越來越多，其中電器的線路組合在建筑中分布很廣，這樣就加大了對雷電的吸引力。

5）等電位連接

等電位差是造成人身電擊、電氣火災(zāi)、電器、電子設(shè)備損傷的重要原因。將電氣裝置平時不帶電，故障時帶電的各外露部分及可能帶電的金屬體之間進(jìn)行可靠的電氣連接并接地，能有效降低甚至消除彼此的電位差，這種保證人身和設(shè)備安全的措施稱為等電位連接。在建筑施工過程中各種金屬管道之間要實(shí)施必要的等電位連接，以此來避免金屬管道之間電位差造成的干擾。 在施工過程中，還需要采用金屬導(dǎo)線把電氣裝置外露金屬相互連接為等電位體，以此來創(chuàng)造出有效的等電位接地，避免建筑內(nèi)部受到干擾。

2 建筑電氣安全接地方式及優(yōu)缺點(diǎn)

1）TN-C接地系統(tǒng)：系統(tǒng)零線、地線共用一根線稱此根線為“PEN”線；設(shè)備外殼與TN-C-S接地系統(tǒng)：系統(tǒng)零線、地線共用一根線稱此根線為“PEN”線，某點(diǎn)再引出一根N線。

優(yōu)點(diǎn)：PEN線兼起PE和N線作用，節(jié)省一根線，從而節(jié)省投資。

缺點(diǎn)：① PEN線經(jīng)常通過三相不平衡電流I，從而使電氣設(shè)備外殼對地產(chǎn)生電壓U=I。 避免在某些場所可能引起電氣事故。② 不能裝漏電保護(hù)，因?yàn)槁╇婋娏鞔螅Ｊ孤╇姳Ｗo(hù)器跳閘。具體地說漏電保護(hù)器的動作額定電流I=30mA小于人體不發(fā)生心室纖顫的通過電流，漏電保護(hù)器的額定不動作電流又必須大于正常泄漏電流15mA，TN-C系統(tǒng)正常泄漏電流可能大于等于15mA，從而使漏電保護(hù)器誤動，因此，TN-C系統(tǒng)不能裝設(shè)漏電保護(hù)器。

2）TN-S接地系統(tǒng)：系統(tǒng)有單獨(dú)的零線N；單獨(dú)的接地線PE；N、PE線接地；設(shè)備外殼與PE線連接。

優(yōu)點(diǎn)：PE線中無電流，正常時電氣設(shè)備外殼對地不帶電壓，從而達(dá)到安全目的。

缺點(diǎn)：自電源至用電設(shè)備由始至終多敷設(shè)一根線，相應(yīng)工程投資有所增加。

3） TN-C-S系統(tǒng) ：在建筑施工臨時供電中，如果前部分是 TN-C 方式供電，而施工規(guī)范規(guī)定施工現(xiàn)場必須采用TN-S 方式供電系統(tǒng)，則可以在系統(tǒng)后部分現(xiàn)場總配電箱分出 PE 線。

優(yōu)點(diǎn)：PE介于TN-C，TN-S兩系統(tǒng)之間，投資少。

缺點(diǎn)：電氣設(shè)備外殼對地電壓僅為電源線路上的一段PEN線的電壓降，如果做好總等電位聯(lián)結(jié)，則正常工作不存在此電壓。

4）TT接地系統(tǒng)：零線N直接接地沒有接地線PE，設(shè)備外殼單獨(dú)接地。

優(yōu)點(diǎn)：各裝置有單獨(dú)的接地極，正常情況下設(shè)備外殼電位同大地電位相同，各裝置故障電壓不互相串通。

缺點(diǎn)：故障電路包括兩個接地電阻，從而阻抗增大，故障電流減小，一般不能用過電流保護(hù)兼作接地故障保護(hù)。

5）IT接地系統(tǒng)：變壓器經(jīng)電阻與大地接地，沒有零線N和接地線PE，設(shè)備外殼單獨(dú)接地。

優(yōu)點(diǎn)：故障電流僅為非故障線對地電容電流，對地故障電壓很低，發(fā)生故障可不切斷電路而供電。

缺點(diǎn)：對系統(tǒng)的管理和保護(hù)較為復(fù)雜。

結(jié)語

在工業(yè)供電以及民用供電的過程中，有效接地這一措施，是保障工業(yè)與民用安全供電的有效方法，有效接地的主要目的是：在供電的過程中使人身以及設(shè)備能夠得到安全保證，避免事故的發(fā)生。當(dāng)相線和電氣裝置導(dǎo)電的部分外漏時或相線與大地等物體之間發(fā)生短路的情況下，接地故障就會出現(xiàn)，接地故障不僅會使人體受到電擊，造成傷亡事故，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致接地電弧的產(chǎn)生，進(jìn)而發(fā)生火災(zāi)，這樣一來，將會給個人和國家的財產(chǎn)造成重大損失。所以將電氣設(shè)備安全接地，對于人類社會來說具有十分重要的意義。

[1] 于建林. 電氣設(shè)備的接地方式[J]. 家電檢修技術(shù)，2014（20）.

[2] 蔡政國. 建筑電氣接地的施工技術(shù)探討[J]. 門窗，2012.6.

[3] 系統(tǒng)接地的形式及安全技術(shù)要求[M]. 人民交通出版社，2012.

2017-06-20