淺析建筑電氣設(shè)計中的接地技術(shù)

摘 要：介紹了建筑觸電危險類型與人體觸電的危險性，從三相供電系統(tǒng)防漏設(shè)計、防雷系統(tǒng)設(shè)計、接地系統(tǒng)設(shè)計提出優(yōu)化措施，最后強(qiáng)調(diào)結(jié)合工程實(shí)際，同時考慮接地保護(hù)措施，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計的最優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：建筑電氣；觸電；接地技術(shù)

電氣系統(tǒng)施工技術(shù)是影響建筑物內(nèi)部電氣設(shè)備與安全性的重要因素之一，而建筑工程施工項目中，電氣防雷接地設(shè)計與施工往往直接影響到建筑安全性。但在工程實(shí)踐中往往經(jīng)常看到一些建筑人員對建筑的防雷系統(tǒng)設(shè)計往往過于隨意，如在選擇釋放點(diǎn)通道時過于馬虎了事、電氣設(shè)備耐高壓質(zhì)量比較差、未能科學(xué)地運(yùn)用防雷分流技術(shù)等等問題的存在給建筑電氣設(shè)備安全運(yùn)行影響非常不利。因此在建筑電氣設(shè)計時要更注意防雷接地問題，以保障建筑的質(zhì)量與安全，提高其可靠性。

1 建筑觸電危險類型與人體觸電

1.1 三類建筑觸電危險

從建筑的結(jié)構(gòu)特征與環(huán)境方面分析，可以將觸電程度分成無觸電危險建筑、有觸電危險建筑和觸電危險程度較高的建筑。無觸電危險的建筑指的是一些具有不帶外露鐵件、干燥的、其它導(dǎo)電固定件是一些絕緣性較好的材料的地板，如瀝青、木質(zhì)、塑料或橡膠等，一般不會發(fā)生觸電；有觸電危險的建筑指一些通常情況下是干燥的，但在用水作業(yè)時就容易浸濕磚、石、混凝土質(zhì)地板，這類地板偶爾會發(fā)生觸電；觸電危險程度較高的建筑指處于具有濕熱型氣候的南方或沿海城鎮(zhèn)或者農(nóng)村一些地區(qū)，觸電程度明顯會一、二類要高。對于第一類建筑，家電接地要求較低，甚至不接地亦可；其他兩類，就要按照家電的接地要求設(shè)計接地，否則建筑物具有較大的觸電危險。例如日常所穿的皮鞋，在不同的地板特征，腳至大地的流散電阻值是不一樣的，在干燥的木質(zhì)地板，流散電阻值是9700000Ω，干燥的木質(zhì)地板被水浸濕后流散電阻值是22000Ω，干燥的混凝土地板流散電阻值是74500Ω，潮濕的混凝土地板流散電阻值是1400Ω，干燥的片石地板流散電阻值是555000Ω，潮濕的片石地板流散電阻值是6000Ω，干燥的磚地板流散電阻值是50000Ω。由此可見，地板浸濕時電阻值大幅度下降，觸電可能性大大提高，在一些帶水的家務(wù)活動，地板和手都潮濕，大大增加觸電的危險。

1.2 人體觸電危險

人體主要是由骨骼、肌肉、神經(jīng)、皮膚等組織構(gòu)成，各組織的電阻值均有不同，但皮膚電阻值是最大的，因此通常以表皮人為人體的電阻值。正常的情況下，干燥的皮膚電阻值是10k～100kΩ，受傷時就會下降到800～1000Ω，不計表皮時人體即只有600～800Ω，在實(shí)踐中通常以1000Ω作為人體電阻值。人體觸電與皮膚狀態(tài)、接觸電壓高低、接觸面積、電流通過時間、接觸壓力等多種因素有關(guān)，但其危險程度與通過人體電流正相關(guān)。當(dāng)流過人體電流為0.6～1.5mA時，有觸電的感覺，手指會有輕微的顫抖；當(dāng)流過人體電流為2～3mA時，手指會強(qiáng)烈顫抖；當(dāng)流過人體電流為5～7mA時，手痙攣；當(dāng)流過人體電流為8～10mA時，手和手臂感覺沉重及強(qiáng)烈的疼痛，但能擺脫帶電體；當(dāng)流過人體電流為20～25mA時，手立即麻痹，呼吸開始困難，難以擺脫帶電體；當(dāng)流過人體電流為50～80mA時，呼吸困難，心房開始顫抖了；當(dāng)流過人體電流為90～100mA時，呼吸麻痹，持續(xù)3秒以上即使人心臟停止跳動而死亡。

2 建筑電氣接地設(shè)計

2.1 三相供電系統(tǒng)防漏設(shè)計

我國低壓配電變壓器一般采用D，yn11，通常是以380/220V三線四線引入建筑樓，以220V單相二線引入住房。在設(shè)計時，務(wù)必將工作零線與保護(hù)零線區(qū)分開來，重視插座接地，為家用電器提供可靠的接地保護(hù)。選用三相五線制及單相三線制供電方式是一個非常有效的解決方法，這種接線方式，即使家電絕緣體損壞導(dǎo)致金屬外殼對地呈現(xiàn)正電壓，但電壓只有幾十伏，而且短路時間很短，流過人體通常在1.5mA以下，不會構(gòu)成真正的威脅。另外，由于建筑三相供電系統(tǒng)保護(hù)接地技術(shù)對地電阻值要求比較高，尤其在一些干燥的地面，這樣往往會導(dǎo)致系統(tǒng)防漏電措施不完善，給人們帶來巨大的安全隱患，需要將三相供電系統(tǒng)與漏電保護(hù)器結(jié)合使用，以解決三相供電系統(tǒng)安全性及可靠性低的問題。

2.2 防雷系統(tǒng)設(shè)計

建筑防雷設(shè)計是一項復(fù)雜的工作，需要根據(jù)雷電入侵途徑以及建筑的實(shí)際情況進(jìn)行防雷系統(tǒng)綜合設(shè)計，從而減少乃至消除高層建筑雷害事故，提高建筑的安全可靠性，保障人們正常的生活與工作。在實(shí)踐中，最常見的措施有接閃和分流兩種。

所謂的接閃是指在對建筑進(jìn)行防雷設(shè)計時合理、科學(xué)地選擇雷電釋放通道，使雷電中的電量按照設(shè)計通道釋放到大地中去，以保障建筑內(nèi)的設(shè)備與人員安全。所謂的分流措施是通過對建筑外圍的帶電設(shè)施實(shí)行并聯(lián)而形成一種能有效避雷的裝置，從而提高建筑內(nèi)部電氣設(shè)備的防雷安全性。分流技術(shù)可以有效地保護(hù)建筑內(nèi)部的設(shè)備和人員安全，但依然的部分雷電會在避雷設(shè)施分流后進(jìn)入建筑內(nèi)部電氣設(shè)備中去，影響一些不耐高壓的設(shè)備。因此，只有建筑內(nèi)部的電氣設(shè)備具有絕緣性能、耐壓性能和抗腐蝕性能較好的情況下，應(yīng)用分流技術(shù)于防雷系統(tǒng)中才是最有效的措施。

2.3 接地系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計

在建筑電氣設(shè)計中，常用的接地保護(hù)技術(shù)有三種，即保護(hù)接地、工作接地和屏蔽接地。保護(hù)接地是在設(shè)計過程中留有專門的保護(hù)導(dǎo)線接地端子，不允許用螺絲在外殼或者底盤等部位代替保護(hù)接地端子。工作接地主要是消除弱電系統(tǒng)中的電容、電感和電磁波的干擾。屏蔽接地有單獨(dú)接地和兩端接地兩種，從可靠性的角度來說，在優(yōu)化接地系統(tǒng)時推薦兩端接地。另外，在施工現(xiàn)場，要努力提高電氣設(shè)備施工人員的責(zé)任意識和安全意識，區(qū)分好PE與N線，杜絕混接，保證兩種線正確連接。

3 結(jié)語

在實(shí)踐中，建筑電氣接地技術(shù)還有很多，需要工程技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場進(jìn)行有針對性的選擇不同的設(shè)計方案。在論述建筑電氣接地設(shè)計，同時也需要注意接地故障保護(hù)措施，如TN系統(tǒng)和TT系統(tǒng)是應(yīng)用較為廣泛的兩種接地系統(tǒng)故障保護(hù)系統(tǒng)。只有在設(shè)計中充分考慮各種因素，才能最大限度保證設(shè)計安全可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]史勝軍.對數(shù)字式變壓器差動保護(hù)CT接線方式的探討[J].牡丹江師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2006（02）.

作者簡介：陳志云（1987-），男，廣東云浮人，學(xué)士，助工，主要從事：電力系統(tǒng)10kV線路、民用建筑變配電、0.4kV低壓電氣設(shè)計工作。