劉海成 張 晶

摘要:隨著人們生活水平的不斷提高,家用電器的普及,住宅中用電安全問(wèn)題更為突出。如何做好接地設(shè)計(jì),是有效防止事故隱患的安全措施。

關(guān)鍵詞:住宅;電氣接地設(shè)計(jì)

1 住宅低壓配電系統(tǒng)的接地型式

在我國(guó),許多城市供電部門和國(guó)外大多數(shù)國(guó)家的供電公司都規(guī)定,由地方低壓電網(wǎng)供電的用戶必須用TT系統(tǒng)。但當(dāng)建筑物內(nèi)設(shè)有10/0.4KV配電變壓器供電電源時(shí),由于變壓器中性點(diǎn)應(yīng)接地,如果采用TT系統(tǒng),在一幢建筑物內(nèi)設(shè)多個(gè)接地裝置,在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都不妥,應(yīng)采用各種接地的共用接地裝置,故全樓低壓配電系統(tǒng)式應(yīng)用TN-S系統(tǒng)。所以由室外低壓電源供電時(shí),住宅內(nèi)低壓配電系統(tǒng)的接地型式應(yīng)用TT系統(tǒng);;當(dāng)住宅內(nèi)設(shè)有10/0.4KV配電變壓器作供電電源時(shí),低壓配電系統(tǒng)的接地型式應(yīng)全部采用TN-S系統(tǒng),不應(yīng)采用TN-C系統(tǒng)或TT系統(tǒng)。

1.1 接地型式采用TT系統(tǒng)的住宅建筑,應(yīng)設(shè)保護(hù)接地裝置,在電源進(jìn)線處將保護(hù)線(PE)線用接地線(E線)與保護(hù)接地裝置的接地體連接起來(lái)(不得與N線相連接)。

1.2 接地電孤短路是常見(jiàn)多發(fā)的電氣火災(zāi)起因。由于電弧短路電流小,一般的斷路器不能及時(shí)切斷電源,而具有漏電保護(hù)功能的斷路器對(duì)電弧短路電流有很高的動(dòng)作靈敏度,能及時(shí)切斷電源,防止電氣火災(zāi)的發(fā)生,保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)的安全。所以《規(guī)范》規(guī)定,每幢住宅的總電源進(jìn)線斷路器,應(yīng)具有漏電保護(hù)功能;除空調(diào)插座外,其它電源插座電路應(yīng)設(shè)置漏電保護(hù)裝置。

1.3 采用漏電保護(hù)裝置做接地故障保護(hù),漏電斷路器除首先應(yīng)滿足斷電器的保護(hù)要求外,負(fù)載側(cè)的中性線(N線)不得與其它回路共用。漏電保護(hù)裝置的額定漏電動(dòng)作電流,應(yīng)不小于線路和設(shè)備的正常泄漏電流最大值的2倍。漏電保護(hù)裝置的額定漏電動(dòng)作電流可用下列經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算;單項(xiàng)線路額定漏電動(dòng)作電流應(yīng)大于線路最大供電電流的1/2000;三相線路額定漏電動(dòng)作電流應(yīng)大于線路最大供電電流的1/1000。

1.4 漏電保護(hù)裝置的額定漏電動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間應(yīng)分級(jí)保護(hù),一般分為兩級(jí)。保護(hù)用電設(shè)備應(yīng)采用快速動(dòng)作的漏電保護(hù)裝置;安裝在電源側(cè)應(yīng)采用低靈敏度延時(shí)型的漏電保護(hù)裝置。安裝在電源側(cè)的漏電保護(hù)裝置是防止電氣火災(zāi)的發(fā)生,額定漏電動(dòng)作電流不應(yīng)超過(guò)0.5A。額定漏電動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)間,按《規(guī)范》執(zhí)行。

2 接地裝置

2.1 TT系統(tǒng)在負(fù)荷側(cè)應(yīng)設(shè)置和電源接地裝置無(wú)電氣聯(lián)系的保護(hù)接地裝置,各電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分應(yīng)用PE線連接至保護(hù)接地裝置上。TN系統(tǒng)在負(fù)荷側(cè)一般應(yīng)設(shè)重復(fù)接地裝置,各電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分應(yīng)接PE線和N線都與重復(fù)接地裝置連接。保護(hù)接地裝置和重復(fù)接地裝置可單獨(dú)設(shè)置。住宅建筑推薦將各種接地的接地線都接在建筑物的一個(gè)接地裝置上,不同類型接地共用的接地裝置稱為共用接地裝置。有條件時(shí),應(yīng)盡量利用建筑物基礎(chǔ)作共同接地裝置。

2.2 根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定,功能性接地干線應(yīng)用不小于25mm銅芯絕緣電線或電纜,并采用一點(diǎn)接地方式。接地干線宜穿硬質(zhì)塑料管引至接地體;如穿金屬管不得與功能性接地線有電氣連接通路。接至各弱電主機(jī)設(shè)備的功能性接地支線,應(yīng)用銅芯絕緣導(dǎo)線,其芯線截面不小于4mm。

2.3 當(dāng)前,住宅中各種電子設(shè)備廣泛使用,要求對(duì)電子設(shè)備加強(qiáng)過(guò)電壓保護(hù)和設(shè)正常工作的功能性接地?！兑?guī)范》規(guī)定,弱電系統(tǒng)的架空明線、架空電纜的避雷針、分線箱避雷器、用戶終端避雷器都應(yīng)設(shè)過(guò)電壓保護(hù)的保護(hù)接地裝置。

2.4 保護(hù)線接至各電氣設(shè)備金屬外殼及各弱電系統(tǒng)中需要設(shè)保護(hù)接地的線路、分線設(shè)備、終端設(shè)備的金屬外殼和過(guò)電壓保護(hù)器的接地端,保護(hù)線的選擇按《規(guī)范》要求選取。

2.5 共同接地裝置的接地電阻取值,按《規(guī)范》的規(guī)定,功能性接地與其它包括有防雷接地的共用接地,共用接地裝置的接地電阻不大于1Ω。功能性接地與其它無(wú)防雷接地的共用接地,共用接地裝置的接地電阻應(yīng)符合其中最小值的要求。為了防止不同類型接地的接地線之間的干擾和反擊,不同類型接地的接地線引至共用接地裝置的接地點(diǎn)應(yīng)分開(kāi),相互之間間距應(yīng)不小于5m,當(dāng)受到地方條件限制時(shí)可適當(dāng)減小,但也不得小于3m。

3 接地范圍的確定

接地是保障電氣安全所必須采用的重要措施之一。但并不是所有的電力、通信系統(tǒng)、電力和通信設(shè)備以及線路都需要接地。電力系統(tǒng)及通信系統(tǒng)的工作接地是根據(jù)系統(tǒng)要求決定的,例如高壓的不接地系統(tǒng)和低壓的IT 系統(tǒng)就不能直接接地。保護(hù)接地則根據(jù)電氣設(shè)備和線路的安全要求以及所采用的電氣安全措施所決定的。例如采用不接地的局部等電位聯(lián)結(jié)作為安全保護(hù)措施,就嚴(yán)禁。通過(guò)外露導(dǎo)電部分和外部導(dǎo)電部分接地而引入地電位以致造成危險(xiǎn),在有些情況下,沒(méi)有必要或沒(méi)有可能進(jìn)行接地,例如具有雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣的Ⅰ類電氣設(shè)備,已有充分電氣安全條件,不必進(jìn)行接地,而且在很多情況下,整個(gè)設(shè)備為絕緣所覆蓋,也無(wú)法進(jìn)行接地,如破壞絕緣進(jìn)行接地,反而導(dǎo)致危險(xiǎn)。又如在伸臂范圍以外的電氣設(shè)備,在正常條件下,人不可能觸及,也毋需接地。但在非常潮濕環(huán)境內(nèi),其它電氣安全措施均難以適用,接地和等電位聯(lián)結(jié)措施就顯得非常重要了。從電氣安全要求看,確定接地范圍具有重大意義。在進(jìn)行接地設(shè)計(jì)時(shí),首先必須根據(jù)不同的接地系統(tǒng)、不同的電力和通信設(shè)備、不同的建筑物環(huán)境及防雷分類,確定接地范圍。

4 接地電阻值的確定

確定接地電阻的作用是使接地設(shè)計(jì)工作簡(jiǎn)化。因?yàn)楣ぷ鹘拥仉娮柚档臎Q定,要考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,系統(tǒng)免受外界干擾和防止對(duì)電氣參數(shù)敏感設(shè)備的干擾,還要考慮到系統(tǒng)保護(hù)的可靠性。保護(hù)接地電阻值的決定,要確保接觸電壓和跨步電壓在安全范圍以內(nèi)或者能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)切斷電源。防雷用的接地電阻值要能使設(shè)備或建筑免受直擊雷、感應(yīng)雷和引入雷造成危險(xiǎn)。其它如防靜電的接地電阻值、防止電磁干擾的接地電阻值都要能滿足靜電或電磁防護(hù)要求。如按以上要求,一一進(jìn)行計(jì)算,則非常繁瑣。因此很多國(guó)家的規(guī)程對(duì)接地電阻值進(jìn)行規(guī)定,這些接地電阻值是根據(jù)經(jīng)常遇到的條件,考慮到有關(guān)的情況確定下來(lái)的,因此只要能滿足規(guī)程中的接地電阻值,在正常情況下就能滿足相應(yīng)的保護(hù)要求,這樣可以減少設(shè)計(jì)工作量。但對(duì)于一些特殊情況或特殊要求的,以及規(guī)程上未能確定的部分,還必須根據(jù)要求進(jìn)行計(jì)算。

5 等電位聯(lián)結(jié)

等電位聯(lián)結(jié)是使各個(gè)外露可導(dǎo)電部分及裝置外導(dǎo)電部分的電位作實(shí)質(zhì)上相等的電氣連接?？朔麟姎庋b置之間的電位差,是在發(fā)生電氣故障時(shí),保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)安全的重要措施之一。

5.1 每個(gè)建筑物都應(yīng)在電源進(jìn)線處,將PE干線、接地干線、金屬管道、金屬部件和建筑物金屬結(jié)構(gòu)等相互作電氣連接,實(shí)現(xiàn)總等電位聯(lián)結(jié)。

5.2 住宅的衛(wèi)生間比較潮濕,人們?cè)谙丛r(shí),人體在皮膚潮濕阻抗下降,較小的電壓即可引起電擊傷亡事故。衛(wèi)生間的使用設(shè)備很大一部分是電氣設(shè)備,電氣設(shè)備有發(fā)生人員觸電的危險(xiǎn),應(yīng)做局部等電位聯(lián)結(jié)。

5.3 衛(wèi)生間局部等電位聯(lián)結(jié)的方法是:使用有電源的洗浴設(shè)備,用PE線將洗浴設(shè)備及附件的金屬管道、部件相互連接起來(lái);靠近防雷引下線的衛(wèi)生間,洗浴設(shè)備雖未接電源,也應(yīng)將洗浴部位及附近的金屬管道、金屬部件互相作電氣通路的連接。

5.4 高層住宅的外墻框、門框及金屬構(gòu)件,應(yīng)和建筑物防雷引下線作等電位聯(lián)結(jié)。

6 結(jié)語(yǔ)

住宅電氣接地設(shè)計(jì),是現(xiàn)行規(guī)范強(qiáng)制要求執(zhí)行的。為了居住者的人身和財(cái)產(chǎn)安全,廣大設(shè)計(jì)者和施工人員,一定要提高認(rèn)識(shí),防止不安全事故的發(fā)生。