探讨电气设备在建筑物中的安全接地问题

马桂云

（河南省电子信息产品质量监督检验院，河南 郑州 450000）

探讨电气设备在建筑物中的安全接地问题

马桂云

（河南省电子信息产品质量监督检验院，河南 郑州 450000）

从电气设备安全的角度出发，介绍了建筑中电气系统保护接地的种类、安全接地方式、讨论了其各自的优缺点，使人们对电气设备在建筑物中的安全接地问题有一定的认识。

建筑电气；设备；安全接地

建筑电气接地是电气设备安装中不可忽视的一步，其接地工程质量关系到整个电气系统的安全与稳定。电气设备在运行的时候，会承受着高负荷电压，这些电压有来自于外部（雷电）的过电压以及由于系统参数的变化而导致电磁能产生振荡、积聚而产生的内部电压过量，只有通过一些方式将电气设备进行接地，将过量的电流导出，才能够确保电气设备的安全运行。接地技术逐渐成为建筑工程中不可缺少的电气安全技术。接地是否合理，不仅会影响到建筑工程的施工质量，而且也直接影响到建筑的安全和人身安全，采用合理的接地方式，才能够真正意义上确保人身和财产安全。

1 建筑电气接地的种类

1）交流工作接地

当前大多数的家庭中通常都有许多的大型家用电器。例如微波炉、电饭煲、电视、电冰箱、洗衣机等，这些电气设备的使用都需要交流工作接地的保护。就是将这些电器通过连接一个电阻或者直接与大地连接起来的接地措施，它采用的是将用电器中的变压器中性点或中性线接地的电工原理，其中所用的中性线一般为铜芯绝缘线。

2）安全保护接地

主要指当建筑物内人员遭受非直接性接触电击或发生接地故障时免受不同金属壳间所存在的电位差所采取的保护措施。在部分难以及时切除故障回路电源的场所中，所设计的保护接地系统将采取等电位方式以实现更为有效的保护效果。

3）防雷接地

在建筑接地保护系统中，防雷接地是最为重要的构成内容，当建筑遭受雷电直击时发挥着重要的防止雷电流泄入大地的作用，以更好地保护建筑物中电气部件设备及住宅人员的身体安全。当建筑物遭受雷电直击时会产生高达上百千安培的电流，瞬时电压将高达数百千伏，对于高层建筑物的电子设备及人员安全是极大的威胁。因而，在设计建筑防雷接地系统时，务必促使建筑物采取等压、等电位的防雷接地系统，在防雷接地系统的基础上做好电子设备接地工作，为住户提供更为安全的生活环境。

4）防静电接地

空气中的成分很多，有水分还有细小的灰尘，例如我们的电脑用一段时间需要做清灰处理。它不是电脑本身产生的，而是时间久了空气中堆积在散热器口处的。不只是电脑，其他设备也一样，都会严重影响机器的散热性能，其中的隐患可想而知。因此就需要将易产生静电的设备通过导静电体与大地接触以防静电接地。我们都有常识，在雷雨天气不能在树下用手机打电话，还有在雷雨天气使用电器，会对电器造成很大的损伤，因为雷电会严重影响电压的稳定性，而且现在高层建筑越来越多，其中电器的线路组合在建筑中分布很广，这样就加大了对雷电的吸引力。

5）等电位连接

等电位差是造成人身电击、电气火灾、电器、电子设备损伤的重要原因。将电气装置平时不带电，故障时带电的各外露部分及可能带电的金属体之间进行可靠的电气连接并接地，能有效降低甚至消除彼此的电位差，这种保证人身和设备安全的措施称为等电位连接。在建筑施工过程中各种金属管道之间要实施必要的等电位连接，以此来避免金属管道之间电位差造成的干扰。 在施工过程中，还需要采用金属导线把电气装置外露金属相互连接为等电位体，以此来创造出有效的等电位接地，避免建筑内部受到干扰。

2 建筑电气安全接地方式及优缺点

1）TN-C接地系统：系统零线、地线共用一根线称此根线为“PEN”线；设备外壳与TN-C-S接地系统：系统零线、地线共用一根线称此根线为“PEN”线，某点再引出一根N线。

优点：PEN线兼起PE和N线作用，节省一根线，从而节省投资。

缺点：① PEN线经常通过三相不平衡电流I，从而使电气设备外壳对地产生电压U=I。 避免在某些场所可能引起电气事故。② 不能装漏电保护，因为漏电电流大，常使漏电保护器跳闸。具体地说漏电保护器的动作额定电流I=30mA小于人体不发生心室纤颤的通过电流，漏电保护器的额定不动作电流又必须大于正常泄漏电流15mA，TN-C系统正常泄漏电流可能大于等于15mA，从而使漏电保护器误动，因此，TN-C系统不能装设漏电保护器。

2）TN-S接地系统：系统有单独的零线N；单独的接地线PE；N、PE线接地；设备外壳与PE线连接。

优点：PE线中无电流，正常时电气设备外壳对地不带电压，从而达到安全目的。

缺点：自电源至用电设备由始至终多敷设一根线，相应工程投资有所增加。

3） TN-C-S系统 ：在建筑施工临时供电中，如果前部分是 TN-C 方式供电，而施工规范规定施工现场必须采用TN-S 方式供电系统，则可以在系统后部分现场总配电箱分出 PE 线。

优点：PE介于TN-C，TN-S两系统之间，投资少。

缺点：电气设备外壳对地电压仅为电源线路上的一段PEN线的电压降，如果做好总等电位联结，则正常工作不存在此电压。

4）TT接地系统：零线N直接接地没有接地线PE，设备外壳单独接地。

优点：各装置有单独的接地极，正常情况下设备外壳电位同大地电位相同，各装置故障电压不互相串通。

缺点：故障电路包括两个接地电阻，从而阻抗增大，故障电流减小，一般不能用过电流保护兼作接地故障保护。

5）IT接地系统：变压器经电阻与大地接地，没有零线N和接地线PE，设备外壳单独接地。

优点：故障电流仅为非故障线对地电容电流，对地故障电压很低，发生故障可不切断电路而供电。

缺点：对系统的管理和保护较为复杂。

结语

在工业供电以及民用供电的过程中，有效接地这一措施，是保障工业与民用安全供电的有效方法，有效接地的主要目的是：在供电的过程中使人身以及设备能够得到安全保证，避免事故的发生。当相线和电气装置导电的部分外漏时或相线与大地等物体之间发生短路的情况下，接地故障就会出现，接地故障不仅会使人体受到电击，造成伤亡事故，严重的甚至会导致接地电弧的产生，进而发生火灾，这样一来，将会给个人和国家的财产造成重大损失。所以将电气设备安全接地，对于人类社会来说具有十分重要的意义。

[1] 于建林. 电气设备的接地方式[J]. 家电检修技术，2014（20）.

[2] 蔡政国. 建筑电气接地的施工技术探讨[J]. 门窗，2012.6.

[3] 系统接地的形式及安全技术要求[M]. 人民交通出版社，2012.

2017-06-20