解析民用建筑電氣保護接地設(shè)計與施工

牛磊

中國市政工程西北設(shè)計研究院有限公司

解析民用建筑電氣保護接地設(shè)計與施工

牛磊

中國市政工程西北設(shè)計研究院有限公司

電氣保護接地的設(shè)計與施工是民用建筑中間接接觸電擊防護的建設(shè)關(guān)鍵，也是人們生命財產(chǎn)的保障，相關(guān)設(shè)計和施工部門要嚴格按照國家規(guī)定的標準進行建設(shè)，在越來越發(fā)達的科技水平下，對于電氣工程的設(shè)計和施工也帶來了機遇和挑戰(zhàn)，電氣工程的相關(guān)部門要積極的借助科技的力量優(yōu)化設(shè)計，并對施工人員不斷加強自身的專業(yè)知識修養(yǎng)，使民用建筑的電氣保護接地設(shè)計科學，施工安全，滿足人們的要求，符合電氣保護接地的要求，促進電氣工程的發(fā)展。

民用建筑；電氣保護接地；設(shè)計；施工

1 引言

為了保障建筑工程的整體質(zhì)量水平，建筑施工企業(yè)必須不斷提高對電氣施工接地保護工作的重視程度，施工管理部門要嚴格督促員工按照規(guī)章制度規(guī)范操作，嚴格遵循電氣保護接地施工圖紙中的要求，保證電氣施工工程的安全可靠性，防止安全隱患長時間存在于施工建筑中，威脅到以后人員的生命安全和企業(yè)財產(chǎn)安全。管理部門要加強隱患的排查工作，有效提高接地保護設(shè)計及施工的管理水平，為建筑用戶提供良好的生活環(huán)境。

2 民用建筑電氣接地保護的概況

2.1 電氣接地保護意義

民用建筑中保護接地的主要目的是為了防止電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構(gòu)架等設(shè)備外露可導(dǎo)電部分帶電危及人身和設(shè)備安全而進行的接地。現(xiàn)今民用建筑中仍是以使用I類設(shè)備為主，為能夠抑制回路或設(shè)備中發(fā)生帶電導(dǎo)體與外露可導(dǎo)電部分發(fā)生接觸故障時接觸電壓超過接觸電壓限制，設(shè)置電氣接地保護是行之有效切最主要的手段之一。電氣接地保護是能夠在預(yù)期接觸電壓超過接觸電壓限制且持續(xù)時間足以引起對人體有害的病理生理效應(yīng)前而自動切斷該回路或設(shè)備電源的先決條件。

2.2 電氣接地保護功能發(fā)揮

眾所周知，現(xiàn)今社會日益發(fā)展，各類用電設(shè)備層出不窮，每個家庭的電氣化產(chǎn)品使用逐步增多，在實際生活當中倘若電氣設(shè)備的某個表面部位絕緣體產(chǎn)生老舊破損的情況，就會直接導(dǎo)致該設(shè)備在通電時外殼帶電。一旦居民在使用電氣設(shè)備過程中碰觸到設(shè)備，并且該設(shè)備未進行接地保護工作，不能及時切斷電源，帶電體與地之間會形成較高的電位差，那么居民就會面臨巨大的危險。因此，民用建筑設(shè)計施工中電氣接地保護是至關(guān)重要的，安裝技術(shù)人員必須確保電氣設(shè)備做好接地保護工作，這樣才能保障住宅居民的日常用電安全，減少人身傷亡和財產(chǎn)損失，并有效防止電氣火災(zāi)的發(fā)生。

3 民用建筑電氣接地保護的原則

為能夠抑制回路或設(shè)備中發(fā)生帶電導(dǎo)體與外露可導(dǎo)電部分發(fā)生接觸故障時接觸電壓超過接觸電壓限制，且持續(xù)時間足以引起對人體有害的病理生理效應(yīng)前而自動切斷該回路或設(shè)備電源的這一要求，接地保護的設(shè)置必須使得單相接地故障回路形成有效的電氣通路，產(chǎn)生接地故障電流或漏電電流，從而使上級保護器件(斷路器或漏電斷路器)動作脫扣，自動切斷故障線路電源，以便及時進行檢查維修。這樣便是電氣接地保護的設(shè)置原則。不管以何種形式設(shè)置接地保護，限制接觸電壓對人造成人身傷亡和財產(chǎn)損失是第一要務(wù)，所以凡是設(shè)備外露可導(dǎo)電部分均應(yīng)設(shè)置電氣接地保護。

4 民用建筑電氣接地保護的設(shè)計

4.1 電氣接地保護的形式

按照目前現(xiàn)行規(guī)范及行業(yè)標準的要求，接地保護的形式總共有三種，分別是：TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)及IT系統(tǒng)。第一個字母表示電源端與地的關(guān)系：T-電源端有一點直接接地，I-電源端所有帶電部分不接地或有一點通過阻抗接地。第二個字母表示電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與地的關(guān)系：T-電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分直接接地，此接地點在電氣上獨立于電源端的接地點，N-電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與電源端接地點有直接電氣連接。

4.2 各形式電氣接地保護的設(shè)計要求

TN系統(tǒng)：電氣裝置的所有外露可導(dǎo)電部分，應(yīng)通過保護導(dǎo)體（PE線）與電源系統(tǒng)的接地點連接。TN系統(tǒng)要求接地故障回路的阻抗與保證間接接觸保護電器在規(guī)定時間內(nèi)切斷故障回路的動作電流乘積小于等于相導(dǎo)體對地標稱電源（TN系統(tǒng)規(guī)定配電線路或僅給固定式電氣設(shè)備用電的末端線路，接地故障切斷時間不宜大于5s，供給手持式電氣設(shè)備和移動式電氣設(shè)備用電的末端線路或插座回路；接地故障切斷時間為220V不大于0.4s，380V不大于0.2s，大于380V不大于0.1s）。TN系統(tǒng)中，配電線路采用過電流保護電器兼做間接接觸防護電器時，動作特性不能滿足所要求的切斷時間，應(yīng)采用剩余電流動作保護電器。

TT系統(tǒng)：配電線路內(nèi)由同一間接接觸防護電器保護的外露可導(dǎo)電部分，應(yīng)用保護導(dǎo)體（PE線）連接至共用或各自的接地極上。TT系統(tǒng)要求外露可電部分接地電阻和保護導(dǎo)體的電阻之和與保證間接接觸保護電器在規(guī)定時間內(nèi)切斷故障回路的動作電流乘積小于等于50V。TT系統(tǒng)間接接觸防護的保護電器切斷故障回路的動作電流，當采用熔斷器時為保證熔斷器在5s內(nèi)切斷故障回路的電流，當采用斷路器時為保證斷路器瞬時切斷故障回路的電流。對于TT系統(tǒng)，筆者建議設(shè)備組不采用共用接地極的做法，因一處設(shè)備外殼絕緣損壞，產(chǎn)生故障接觸電壓則可能通過保護導(dǎo)體傳至其他設(shè)備，加大間接接觸觸電的危險；并且筆者還建議保護電器應(yīng)使用帶剩余電流動作的功能，因為TT故障回路阻抗大，故障電流小，過電流保護電器很難完全滿足切斷要求。

IT系統(tǒng)：使用在供電連續(xù)性要求高的場所，因為第一次接地故障時，接地故障電流非常小，一般不會造成人員傷亡和財產(chǎn)順勢，故要求在第一次故障時能發(fā)出報警信號并不切斷電源。當?shù)诙谓拥匾彩窍嗑€接地時，設(shè)備共用接地極系統(tǒng)變?yōu)椤癟N”接地故障系統(tǒng)，保護參照TN系統(tǒng)；設(shè)備單獨接地系統(tǒng)變?yōu)椤癟T”接地故障系統(tǒng)，保護參照TT系統(tǒng)。筆者建議IT系統(tǒng)盡量不要配出中性線，因為中性線如果發(fā)生接地故障，則IT系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為TN系統(tǒng)，會失去原本IT第一次接地故障不用切斷電源并可持續(xù)工作的優(yōu)勢。

另外，接地保護并不能完全確保接地故障時在規(guī)定時間內(nèi)切斷故障回路，因此筆者建議對于民用建筑應(yīng)采取總等電位及局部等電位的措施，以保證接觸電壓不大于50V，這樣才能確保用電的安全，防止間接接觸事故的發(fā)生。

5 民用建筑電氣接地保護施工的工作要點

5.1 切實落實好接地施工制度

建設(shè)單位在接地保護施工工作中，必須嚴格督促施工人員按照國家相關(guān)技術(shù)標準進行規(guī)范操作，確保現(xiàn)場接地保護線的連接及接地裝置的接地電阻值達到國家標準設(shè)計要求。施工管理部門要制定出適合內(nèi)部的管理制度，加強對現(xiàn)場電氣施工接地保護的監(jiān)督管理工作，要安排專業(yè)技術(shù)人員進行保護接地施工作業(yè)，防發(fā)生安全事故。

5.2 加強接地保護細節(jié)工作的把控

當電氣施工方要進行電氣接地保護作業(yè)時，必須充分掌握了解到建筑工程業(yè)主的相關(guān)施工需求，嚴格按照工程設(shè)計圖紙展開細節(jié)施工操作。倘若在施工過程中存在與設(shè)計圖紙難以吻合的情況，必須第一時間反饋上級，與上級部門領(lǐng)導(dǎo)和設(shè)計單位展開密切的溝通與交流，共同想出科學的改進措施，保障施工各個環(huán)節(jié)有條不紊的進行。

5.3 借鑒科學技術(shù)

電氣工程是一個危險而又復(fù)雜的項目。在具體的施工中，施工單位要不斷學習和借鑒先進的科技手段，需要利用科學技術(shù)水平來進行施工。施工的設(shè)備需要有一定的安全性，特別是高空建筑物的電氣保護接地工程，必要的安全帶、絕緣手套、絕緣膠鞋等勞保設(shè)施。在技術(shù)上，焊接的方式可以采用直流電弧焊、埋弧電動焊技術(shù)，不僅能保證施工的高效、安全，還能節(jié)約成本，對接地體和接地線之間連接的電阻也不會造成額外負荷。

6 結(jié)束語

當前是一個經(jīng)濟全球化的時代，建筑行業(yè)發(fā)展要與時俱進，跟上時代前進的腳步。現(xiàn)代居民生活早已經(jīng)和各種電器設(shè)備應(yīng)用有著密切的聯(lián)系，為了保障居民住宅電器的穩(wěn)定持續(xù)運行，避免電氣安全事故的發(fā)生，建設(shè)單位在電氣施工過程中必須全面加強電氣接地保護工作的要求。施工部門要采取科學的接地保護施工措施，這樣能夠最大程度降低民用建筑的電氣間接接觸故障發(fā)生概率，保障居民的和諧生活，為用戶提供高質(zhì)量的生活環(huán)境。

[1] 李小濤.民用建筑電氣施工接地保護問題探討[J].建材與裝飾,2016(40):25～26.

[2] 呂明.淺談智能建筑電氣的保護及接地措施[J].民營科技,2016(5):28.

[3] 龐傳貴,王晉恒,都治強,張賀遠.再談民用建筑電氣設(shè)計接地基礎(chǔ)知識[J].建筑電氣,2016(6):22～28.

[4] 孫水林.探討民用建筑電氣中接地和等電位聯(lián)結(jié)問題[J].四川水泥,2016(7):254.

[5] 項璐.解析民用建筑電氣保護接地設(shè)計與施工[J].科技與創(chuàng)新,2015(10):147+150.

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.11.183