探討電氣設(shè)備在建筑物中的安全接地問(wèn)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(wèn)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(lèi)、安全接地方式、討論了其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，使人們對(duì)電氣設(shè)備在建筑物中的安全接地問(wèn)題有一定的認(rèn)識(shí)。

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(gè)電氣系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。電氣設(shè)備在運(yùn)行的時(shí)候，會(huì)承受著高負(fù)荷電壓，這些電壓有來(lái)自于外部（雷電）的過(guò)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(guò)量，只有通過(guò)一些方式將電氣設(shè)備進(jìn)行接地，將過(guò)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(huì)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(cái)產(chǎn)安全。

1 建筑電氣接地的種類(lèi)

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(guò)連接一個(gè)電阻或者直接與大地連接起來(lái)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(shí)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(shí)切除故障回路電源的場(chǎng)所中，所設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)會(huì)產(chǎn)生高達(dá)上百千安培的電流，瞬時(shí)電壓將高達(dá)數(shù)百千伏，對(duì)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(jì)建筑防雷接地系統(tǒng)時(shí)，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(hù)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(shí)間需要做清灰處理。它不是電腦本身產(chǎn)生的，而是時(shí)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(huì)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(guò)導(dǎo)靜電體與大地接觸以防靜電接地。我們都有常識(shí)，在雷雨天氣不能在樹(shù)下用手機(jī)打電話，還有在雷雨天氣使用電器，會(huì)對(duì)電器造成很大的損傷，因?yàn)槔纂姇?huì)嚴(yán)重影響電壓的穩(wěn)定性，而且現(xiàn)在高層建筑越來(lái)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(duì)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(shí)不帶電，故障時(shí)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(chēng)為等電位連接。在建筑施工過(guò)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(lái)避免金屬管道之間電位差造成的干擾。 在施工過(guò)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(lái)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(chēng)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(chēng)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(guò)三相不平衡電流I，從而使電氣設(shè)備外殼對(duì)地產(chǎn)生電壓U=I。 避免在某些場(chǎng)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(shuō)漏電保護(hù)器的動(dòng)作額定電流I=30mA小于人體不發(fā)生心室纖顫的通過(guò)電流，漏電保護(hù)器的額定不動(dòng)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(dòng)，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(wú)電流，正常時(shí)電氣設(shè)備外殼對(duì)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(shí)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(chǎng)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(chǎng)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(duì)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(méi)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(gè)接地電阻，從而阻抗增大，故障電流減小，一般不能用過(guò)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(méi)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(duì)地電容電流，對(duì)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(duì)系統(tǒng)的管理和保護(hù)較為復(fù)雜。

結(jié)語(yǔ)

在工業(yè)供電以及民用供電的過(guò)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(guò)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(shí)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(huì)出現(xiàn)，接地故障不僅會(huì)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(lái)，將會(huì)給個(gè)人和國(guó)家的財(cái)產(chǎn)造成重大損失。所以將電氣設(shè)備安全接地，對(duì)于人類(lèi)社會(huì)來(lái)說(shuō)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(guó). 建筑電氣接地的施工技術(shù)探討[J]. 門(mén)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