解析民用建筑電氣保護(hù)接地設(shè)計(jì)與施工

牛磊

中國(guó)市政工程西北設(shè)計(jì)研究院有限公司

解析民用建筑電氣保護(hù)接地設(shè)計(jì)與施工

牛磊

中國(guó)市政工程西北設(shè)計(jì)研究院有限公司

電氣保護(hù)接地的設(shè)計(jì)與施工是民用建筑中間接接觸電擊防護(hù)的建設(shè)關(guān)鍵，也是人們生命財(cái)產(chǎn)的保障，相關(guān)設(shè)計(jì)和施工部門(mén)要嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)，在越來(lái)越發(fā)達(dá)的科技水平下，對(duì)于電氣工程的設(shè)計(jì)和施工也帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)，電氣工程的相關(guān)部門(mén)要積極的借助科技的力量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)，并對(duì)施工人員不斷加強(qiáng)自身的專(zhuān)業(yè)知識(shí)修養(yǎng)，使民用建筑的電氣保護(hù)接地設(shè)計(jì)科學(xué)，施工安全，滿(mǎn)足人們的要求，符合電氣保護(hù)接地的要求，促進(jìn)電氣工程的發(fā)展。

民用建筑；電氣保護(hù)接地；設(shè)計(jì)；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(duì)電氣施工接地保護(hù)工作的重視程度，施工管理部門(mén)要嚴(yán)格督促員工按照規(guī)章制度規(guī)范操作，嚴(yán)格遵循電氣保護(hù)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(zhǎng)時(shí)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(cái)產(chǎn)安全。管理部門(mén)要加強(qiáng)隱患的排查工作，有效提高接地保護(hù)設(shè)計(jì)及施工的管理水平，為建筑用戶(hù)提供良好的生活環(huán)境。

2 民用建筑電氣接地保護(hù)的概況

2.1 電氣接地保護(hù)意義

民用建筑中保護(hù)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(jìn)行的接地?，F(xiàn)今民用建筑中仍是以使用I類(lèi)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(shí)接觸電壓超過(guò)接觸電壓限制，設(shè)置電氣接地保護(hù)是行之有效切最主要的手段之一。電氣接地保護(hù)是能夠在預(yù)期接觸電壓超過(guò)接觸電壓限制且持續(xù)時(shí)間足以引起對(duì)人體有害的病理生理效應(yīng)前而自動(dòng)切斷該回路或設(shè)備電源的先決條件。

2.2 電氣接地保護(hù)功能發(fā)揮

眾所周知，現(xiàn)今社會(huì)日益發(fā)展，各類(lèi)用電設(shè)備層出不窮，每個(gè)家庭的電氣化產(chǎn)品使用逐步增多，在實(shí)際生活當(dāng)中倘若電氣設(shè)備的某個(gè)表面部位絕緣體產(chǎn)生老舊破損的情況，就會(huì)直接導(dǎo)致該設(shè)備在通電時(shí)外殼帶電。一旦居民在使用電氣設(shè)備過(guò)程中碰觸到設(shè)備，并且該設(shè)備未進(jìn)行接地保護(hù)工作，不能及時(shí)切斷電源，帶電體與地之間會(huì)形成較高的電位差，那么居民就會(huì)面臨巨大的危險(xiǎn)。因此，民用建筑設(shè)計(jì)施工中電氣接地保護(hù)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(hù)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(cái)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(hù)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(shí)接觸電壓超過(guò)接觸電壓限制，且持續(xù)時(shí)間足以引起對(duì)人體有害的病理生理效應(yīng)前而自動(dòng)切斷該回路或設(shè)備電源的這一要求，接地保護(hù)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(jí)保護(hù)器件(斷路器或漏電斷路器)動(dòng)作脫扣，自動(dòng)切斷故障線路電源，以便及時(shí)進(jìn)行檢查維修。這樣便是電氣接地保護(hù)的設(shè)置原則。不管以何種形式設(shè)置接地保護(hù)，限制接觸電壓對(duì)人造成人身傷亡和財(cái)產(chǎn)損失是第一要?jiǎng)?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(hù)。

4 民用建筑電氣接地保護(hù)的設(shè)計(jì)

4.1 電氣接地保護(hù)的形式

按照目前現(xiàn)行規(guī)范及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，接地保護(hù)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(gè)字母表示電源端與地的關(guān)系：T-電源端有一點(diǎn)直接接地，I-電源端所有帶電部分不接地或有一點(diǎn)通過(guò)阻抗接地。第二個(gè)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(diǎn)在電氣上獨(dú)立于電源端的接地點(diǎn)，N-電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分與電源端接地點(diǎn)有直接電氣連接。

4.2 各形式電氣接地保護(hù)的設(shè)計(jì)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(guò)保護(hù)導(dǎo)體（PE線）與電源系統(tǒng)的接地點(diǎn)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(hù)電器在規(guī)定時(shí)間內(nèi)切斷故障回路的動(dòng)作電流乘積小于等于相導(dǎo)體對(duì)地標(biāo)稱(chēng)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(shí)間不宜大于5s，供給手持式電氣設(shè)備和移動(dòng)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(shí)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(guò)電流保護(hù)電器兼做間接接觸防護(hù)電器時(shí)，動(dòng)作特性不能滿(mǎn)足所要求的切斷時(shí)間，應(yīng)采用剩余電流動(dòng)作保護(hù)電器。

TT系統(tǒng)：配電線路內(nèi)由同一間接接觸防護(hù)電器保護(hù)的外露可導(dǎo)電部分，應(yīng)用保護(hù)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(hù)導(dǎo)體的電阻之和與保證間接接觸保護(hù)電器在規(guī)定時(shí)間內(nèi)切斷故障回路的動(dòng)作電流乘積小于等于50V。TT系統(tǒng)間接接觸防護(hù)的保護(hù)電器切斷故障回路的動(dòng)作電流，當(dāng)采用熔斷器時(shí)為保證熔斷器在5s內(nèi)切斷故障回路的電流，當(dāng)采用斷路器時(shí)為保證斷路器瞬時(shí)切斷故障回路的電流。對(duì)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(guò)保護(hù)導(dǎo)體傳至其他設(shè)備，加大間接接觸觸電的危險(xiǎn)；并且筆者還建議保護(hù)電器應(yīng)使用帶剩余電流動(dòng)作的功能，因?yàn)門(mén)T故障回路阻抗大，故障電流小，過(guò)電流保護(hù)電器很難完全滿(mǎn)足切斷要求。

IT系統(tǒng)：使用在供電連續(xù)性要求高的場(chǎng)所，因?yàn)榈谝淮谓拥毓收蠒r(shí)，接地故障電流非常小，一般不會(huì)造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)順勢(shì)，故要求在第一次故障時(shí)能發(fā)出報(bào)警信號(hào)并不切斷電源。當(dāng)?shù)诙谓拥匾彩窍嗑€接地時(shí)，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(hù)參照TN系統(tǒng)；設(shè)備單獨(dú)接地系統(tǒng)變?yōu)椤癟T”接地故障系統(tǒng)，保護(hù)參照TT系統(tǒng)。筆者建議IT系統(tǒng)盡量不要配出中性線，因?yàn)橹行跃€如果發(fā)生接地故障，則IT系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為T(mén)N系統(tǒng)，會(huì)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(shì)。

另外，接地保護(hù)并不能完全確保接地故障時(shí)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)切斷故障回路，因此筆者建議對(duì)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(hù)施工的工作要點(diǎn)

5.1 切實(shí)落實(shí)好接地施工制度

建設(shè)單位在接地保護(hù)施工工作中，必須嚴(yán)格督促施工人員按照國(guó)家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范操作，確?，F(xiàn)場(chǎng)接地保護(hù)線的連接及接地裝置的接地電阻值達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求。施工管理部門(mén)要制定出適合內(nèi)部的管理制度，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電氣施工接地保護(hù)的監(jiān)督管理工作，要安排專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行保護(hù)接地施工作業(yè)，防發(fā)生安全事故。

5.2 加強(qiáng)接地保護(hù)細(xì)節(jié)工作的把控

當(dāng)電氣施工方要進(jìn)行電氣接地保護(hù)作業(yè)時(shí)，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(yán)格按照工程設(shè)計(jì)圖紙展開(kāi)細(xì)節(jié)施工操作。倘若在施工過(guò)程中存在與設(shè)計(jì)圖紙難以吻合的情況，必須第一時(shí)間反饋上級(jí)，與上級(jí)部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)和設(shè)計(jì)單位展開(kāi)密切的溝通與交流，共同想出科學(xué)的改進(jìn)措施，保障施工各個(gè)環(huán)節(jié)有條不紊的進(jìn)行。

5.3 借鑒科學(xué)技術(shù)

電氣工程是一個(gè)危險(xiǎn)而又復(fù)雜的項(xiàng)目。在具體的施工中，施工單位要不斷學(xué)習(xí)和借鑒先進(jìn)的科技手段，需要利用科學(xué)技術(shù)水平來(lái)進(jìn)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(hù)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(dòng)焊技術(shù)，不僅能保證施工的高效、安全，還能節(jié)約成本，對(duì)接地體和接地線之間連接的電阻也不會(huì)造成額外負(fù)荷。

6 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前是一個(gè)經(jīng)濟(jì)全球化的時(shí)代，建筑行業(yè)發(fā)展要與時(shí)俱進(jìn)，跟上時(shí)代前進(jìn)的腳步?，F(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(yùn)行，避免電氣安全事故的發(fā)生，建設(shè)單位在電氣施工過(guò)程中必須全面加強(qiáng)電氣接地保護(hù)工作的要求。施工部門(mén)要采取科學(xué)的接地保護(hù)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(hù)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(hù)問(wèn)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(hù)及接地措施[J].民營(yíng)科技,2016(5):28.

[3] 龐傳貴,王晉恒,都治強(qiáng),張賀遠(yuǎn).再談民用建筑電氣設(shè)計(jì)接地基礎(chǔ)知識(shí)[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(wèn)題[J].四川水泥,2016(7):254.

[5] 項(xiàng)璐.解析民用建筑電氣保護(hù)接地設(shè)計(jì)與施工[J].科技與創(chuàng)新,2015(10):147+150.

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