淺談建筑電氣保護接地技術

1、    淺談建筑電氣保護接地技術    張鈞 崔凱摘要：防接地是民用建筑電氣設計不可少的內容。接地涉及到建筑的供電系統(tǒng)和設備以及人身的安全。電氣設備接地或接零是保護電氣設備的重要手段，本文簡要介紹了保護接地的技術。關鍵詞：建筑電氣；接地；安全保護中圖分類號： f406 文獻標識碼： a 文章編號：隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展及人民生活水平的不斷提高，電力已成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研、城市建設、市政交通和人民生活不可缺少的能源。隨著用電設備和負荷的增加，用電安全的問題愈來愈突出。一、接地的作用與接地方式接地簡單說來是各種設備與大地的電氣連接。要求接地的設備，如電力設備

2、，通信設備，電子設備，防雷裝置等。接地的目的是為了使設備正常和安全運行，以及為建筑物和人身的安全創(chuàng)造條件。按iec的標準，低壓配電系統(tǒng)根據(jù)保護接地的形式不同分為：it系統(tǒng)，tt系統(tǒng)和tn系統(tǒng)。其中it系統(tǒng)和tt系統(tǒng)的設備外露可導電部分經(jīng)各自的保護線直接接地(保護接地)；tn系統(tǒng)的設備外露可導電部分經(jīng)公共的保護線與電源中性點直接電氣連接(接零保護)。使用tt系統(tǒng)必須加裝漏電保護開關。tt系統(tǒng)廣泛應用于城鎮(zhèn)、農(nóng)村、居民區(qū)、工業(yè)企業(yè)和由公用變壓器供電的民用建筑中。對于接地要求較高的數(shù)據(jù)處理設備和電子設備，應優(yōu)先考慮tt系統(tǒng)。it系統(tǒng)適用于環(huán)境條件不良、易發(fā)生單相接地故障，以及易燃、易爆的場所，如煤礦

3、、化工廠、紡織廠等。二、保護接地的技術要求保護接地適用于中性點不接地(對地絕緣)的電網(wǎng)中。在這種電網(wǎng)中凡由于絕緣破壞或其他原因而可能呈現(xiàn)危險電壓的金屬部分，除另有規(guī)定外，均應接地。但是，在干燥場所，交流額定電壓50v以下，直流額定電壓110v及以下的電氣設備金屬外殼可不接地；以及在干燥且有木質、瀝青等不良導電地面的場所，交流額定電壓380v及以下。直流額定電壓440v及以下的電氣設備金屬外殼，除另有規(guī)定外(在爆炸危險場所仍應接地)，可不接地。電氣設備在高處時，不應采取保護接地措施，否則會把大地電位引向高處，反而增加觸電的危險性。1、照明設備的接地和接零按工作照明，局部照明和事故照明三個方面加以

4、說明。（1）工作照明設備的金屬外殼是接地還是接零與其電網(wǎng)的中性點是否接地有關系。中性點不接地的電網(wǎng)中其照明設備金屬外殼應采用接地保護，而不應采用接零保護。為了減輕短路或過載造成的危險，相線(火線)和工作零線都以裝設開關和熔斷器為好。至于照明設備的保護接地做法與一般設備的保護接地做法相同。中性點接地的電網(wǎng)中，其照明設備金屬外殼應采用接零保護，而不應采用接地保護。照明設備的保護接零做法與一般設備的保護接零不完全相同。為了保持零線連續(xù)可靠，不允許在零線上裝設開關和熔斷器；而且照明設備的金屬外殼應接向接零干線，不能接在零支線上，否則零支線斷線時，外殼將帶電。在有爆炸和火災危險的環(huán)境中，為了減輕過負荷的

5、危險，相線和零線上都裝有熔斷器。這時，應另設一條不裝任何開關和熔斷器的零線，因為這條零線是為保護人身安全的，將照明設備的金屬外殼接向保護零線。（2）局部照明的電壓按規(guī)定一般應使用安全電壓，即36v或12v；只有當工作環(huán)境比較安全，或者所用燈具有特殊安全結構時，其電壓才可以采用220v。所用的安全電壓由雙繞組變壓器供給，不能用自耦變壓器。對于中性點接地系統(tǒng)，為了防止變壓器漏電，其外殼應當接零；為了防止高壓竄入低壓側，變壓器低壓邊一端可以接零。對于中性點不接地系統(tǒng)只將變壓器金屬外殼接地即可。為了防止短路事故，變壓器一次側和二次側都應裝設熔斷器。（3）事故照明的中性點接地系統(tǒng)中，當事故照明裝置由交流

6、電源供電時，其金屬外殼是接零的；當因故(如停電)改由直流電源供電時，直流電源沒有接地，從而保證與大地的絕緣。這是因為直流電源還要同時供給控制線路用電，不允許接地。2、攜帶式設備的接地和接零攜帶式設備(如手攜電動工具等)，在使用中需要經(jīng)常移動，振動也較大，容易發(fā)生相線碰殼事故，觸電危險性較大。接地(或接零)是攜帶式設備的主要安全措施之一，攜帶式設備的地線(或零線)不宜單獨敷設，而應當和電源線采用同樣的防護措施。單相攜帶式設備接零的作法與照明設備相同。最好采用帶有接地(零)芯線的橡皮套軟線作電源線，其專用芯線用作接地(零)線。攜帶式設備的電源插座和插頭應有專用的接地(零)插孔和插頭。3、移動式設備

7、的接地和接零移動式設備(如挖土機等)由于位置經(jīng)常變化，不宜采用固定的接地裝置。如電源中性點是接地的系統(tǒng)，應將設備正常工作時不帶電的金屬部分接零。由于線路要經(jīng)常移動，經(jīng)受拉伸和彎曲，容易損壞，零線的截面應與相線相同，連接的地方應有特殊標志。如電源系統(tǒng)中性點不接地系統(tǒng)，宜采用漏電保護裝置保護。移動式發(fā)電設備或移動式變電設備的接地裝置，應盡量采用自然接地地體。若自然接地體不能滿足要求，可加用人工接地體。其人工接地體的結構應使得打人地下和拔出地面都比較方便。對于供電范圍不大的移動式發(fā)電設備或變電設備，應采用不接地系統(tǒng)。電源設備和用電設備合為一體的移動式成套設備一般采用中性點不接地系統(tǒng)。其外殼不必采取接

8、地措施。4、保護接地和保護接零尚存在的問題中性點不接地的供電系統(tǒng)應用較少，加上廣泛使用的動力和照明共用的三相四線制中，其中性點和中性線不容易與地絕緣，因此保護接地實際應用較少。若接地保護與漏電保護結合起來，其優(yōu)點較多，使用也會多起來。廣泛使用的三相四線制其中性點多接地，所以設備外殼做接零保護的亦較多。但是遠離電源的設備外殼會因為外殼接零而對地呈現(xiàn)出電壓，以至對人的安全構成威脅。這個外殼對地的電壓是因為中性線上的阻抗造成的，通常稱為中性點之間的電壓，即所謂的中性點偏移電壓。出現(xiàn)中性點偏移電壓的原因有：中性線過長或過細；三相負載不對稱；照明負載中使用了過多的帶有鐵心線圈的氣體放電燈，如日光燈等，流

9、過這種燈的電流中包含有三次諧波電流，因為三相中的三次諧波電流是同相的，所以在中性線上不能抵消，而是疊加在中性線上，使上中性線電流過大。減少中性點電壓偏移的方法：最好采用三相五線制供電系統(tǒng)。減少中性點電壓偏移還可以通過加大中性線截面積使之與火線截面積相等的方法，也可以多設置重復接地方法等加以解決。三、重復接地與等電位聯(lián)接重復接地是將零線上的一點或多點與地再次做電氣連接。接地電阻不應大于10。例如架空線路沿線每一公里處以及在引入大型建筑物、車間等處的零線都要重復接地。其作用是：降低漏電設備的對地電壓；減輕斷線時的觸電危險和三相負荷不對稱時對地電壓的危險性；縮短碰殼或接地短路持續(xù)時間；改善架空線路的防雷性能。建筑物內人員所能接觸到的具有金屬外殼的設備或構件(如暖氣、自來水管道)，在常態(tài)下一般不會帶電。但在漏電時，這些設備或構件的外露金屬部分之間所產(chǎn)生的電位差，人一旦接觸就會有觸電的危險。為了防止出現(xiàn)這個電位差，用導體將這些金屬部分相互連接起來成為等電位體并予以接地。如果電氣設備少而集中，通常將這些設備