王玉科

摘要：為了保證電氣設(shè)備的安全和正常工作，電氣設(shè)備的某些導(dǎo)電部分應(yīng)與接地體用接地線進(jìn)行可靠的電氣連接，這就是接地。在建筑電氣中，接地型式和接地類(lèi)型科學(xué)合理的選擇尤為重要，它不僅關(guān)系到供電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，還關(guān)系到電氣設(shè)備和操作人員的安全性。本文就建筑電氣的接地型式和接地類(lèi)型的選擇進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：接地型式 接地類(lèi)型 可靠性 安全性

在任何的建筑電氣設(shè)計(jì)中，接地系統(tǒng)都非常重要，因其不僅關(guān)系到供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，也關(guān)系到用電的安全性。一個(gè)完善、科學(xué)的接地系統(tǒng)是保證建筑物內(nèi)各類(lèi)用電設(shè)備正常運(yùn)行及操作人員安全的必須條件。

一、接地型式的選擇

我國(guó)220v/380V低壓配電系統(tǒng)，廣泛采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式，而且引出有中性線和保護(hù)線，按接地型式分為T(mén)N系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。

1.TN系統(tǒng)。TN系統(tǒng)的中性點(diǎn)直接接地，所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接公共的保護(hù)線或公共的保護(hù)中性線，通稱(chēng)為“接零”。TN系統(tǒng)又分為T(mén)N-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng)，現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的是TN-S系統(tǒng)。TN-S系統(tǒng)的N線和PE線全部分開(kāi)，設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接PE線。由于PE線中無(wú)電流通過(guò)，因此設(shè)備之間不會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。該系統(tǒng)廣泛用于對(duì)安全要求較高的場(chǎng)所及對(duì)抗電磁干擾要求高的數(shù)據(jù)處理和精密檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，也越來(lái)越多地用于住宅供電系統(tǒng)。

2.TT系統(tǒng)。TT系統(tǒng)的中性點(diǎn)直接接地，而其中設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均各自經(jīng)PE線單獨(dú)接地。由于TT系統(tǒng)中各設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分的接地PE線是分開(kāi)的，互無(wú)電氣聯(lián)系，因此相互之間不會(huì)發(fā)生電磁干擾問(wèn)題。該系統(tǒng)如發(fā)生單相接地故障，則形成單相短路，線路的保護(hù)裝置動(dòng)作于跳閘，切除故障線路。但是該系統(tǒng)在出現(xiàn)絕緣不良而引起漏電時(shí)，由于漏電電流較小可能不足以使線路的過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作，從而使漏電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分長(zhǎng)期帶電，增加了觸電的危險(xiǎn)，因此該系統(tǒng)必須裝設(shè)靈敏度較高的漏電保護(hù)裝置，以確保人身安全。該系統(tǒng)適用于安全要求及對(duì)抗電磁干擾要求較高的場(chǎng)所。

3.IT系統(tǒng)。IT系統(tǒng)的中性點(diǎn)不接地，或經(jīng)高阻抗接地。該系統(tǒng)沒(méi)有N線，因此只能接額定電壓為系統(tǒng)線電壓的單相設(shè)備和三相設(shè)備。該系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均經(jīng)各自的PE線分別接地。

由于IT系統(tǒng)中設(shè)備外露可導(dǎo)電部分的接地線也是彼此分開(kāi)的，互無(wú)電氣聯(lián)系，因此互相之間也不會(huì)發(fā)生電磁干擾問(wèn)題。由于IT系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻抗接地，因此當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，三相設(shè)備及接線電壓的單相設(shè)備仍能照常運(yùn)行。但是在發(fā)生單相接地故障時(shí)，應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以便供電值班人員及時(shí)處理，消除故障。IT系統(tǒng)主要用于對(duì)連續(xù)供電要求較高及有易燃易爆危險(xiǎn)的場(chǎng)所。

二、接地類(lèi)型的選擇

在一棟建筑物中，存在多種的接地類(lèi)型，各自功用不一。對(duì)于普通的電氣設(shè)備，其所需的接地類(lèi)型有工作接地、保護(hù)接地、重復(fù)接地；對(duì)于精密電子設(shè)備，還應(yīng)設(shè)置屏蔽接地和防靜電接地；對(duì)于整棟建筑物來(lái)說(shuō)，還必須裝設(shè)防雷接地系統(tǒng)。

1.工作接地。工作接地是指由于運(yùn)行和安全需要，為保證電力網(wǎng)在正常情況或事故情況下能可靠地工作而將電氣回路中某一點(diǎn)實(shí)行的接地。主要是指變壓器中性點(diǎn)直接或經(jīng)消弧線圈接地及中性線接地。應(yīng)注意的是N線必須采用銅芯絕緣線并有足夠的截面積，接地電阻R≤4Ω并保持恒定；配電中的等電位接線端子不能外露；一般設(shè)在配電柜內(nèi)，且不能與其它接地系統(tǒng)混接。

2.保護(hù)接地。保護(hù)接地是指為了保障人身安全，避免發(fā)生觸電事故，將電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬部分與大地作電氣連接?，F(xiàn)代建筑物內(nèi)設(shè)備多種多樣，而且也存在一些非帶電導(dǎo)電設(shè)備與構(gòu)件，如果設(shè)備的絕緣破損，使設(shè)備外殼帶電，人體觸及外殼，相線電流就會(huì)流經(jīng)人體經(jīng)大地返回中性點(diǎn)，發(fā)生觸電事故。因此，容易漏電設(shè)備的外殼和一些外設(shè)導(dǎo)電構(gòu)件必須用PE線連接并接地，并嚴(yán)禁PE線與N線連接。保護(hù)接地的接地電阻R≤4Ω，其值越小，對(duì)人體的觸電保護(hù)功能越好。

3.重復(fù)接地。在TN系統(tǒng)中，如PE線出現(xiàn)斷線，保護(hù)接地功能損失，也會(huì)發(fā)生觸電事故。因此，對(duì)一些關(guān)鍵設(shè)備及關(guān)鍵部位進(jìn)行重復(fù)接地，以保證人身安全。當(dāng)工作接地電阻不大于4Ω時(shí)，每一重復(fù)接地裝置的重復(fù)接地電阻不應(yīng)大于10Ω；在工作接地電阻允許為10Ω的場(chǎng)合，每一重復(fù)接地的接地電阻不應(yīng)大于30Ω，但重復(fù)接地點(diǎn)不得少于三處。

4.屏蔽接地。在一個(gè)用電環(huán)境中，電磁干擾現(xiàn)象是不可忽視的。電磁噪聲對(duì)數(shù)字信號(hào)及模擬信號(hào)的傳輸有極大的干擾作用，會(huì)影響電子設(shè)備的正常工作，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的損壞。因此，建筑物電氣系統(tǒng)中，電磁兼容設(shè)計(jì)是非常重要的，對(duì)建筑物內(nèi)的電子設(shè)備及信號(hào)傳輸線應(yīng)實(shí)行屏蔽接地的保護(hù)措施，以消除內(nèi)部自身傳導(dǎo)和外來(lái)的干擾。

5.防靜電接地。靜電不僅會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)等精密電子設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)隨機(jī)故障，還會(huì)造成某些元器件損壞，并且其產(chǎn)生頻繁，很難消除。在建筑物內(nèi)，精密電子設(shè)備及其輔助設(shè)施如地板、工作臺(tái)等，甚至工作人員的穿著都要采取防靜電措施，最簡(jiǎn)單的措施就是將這些物品進(jìn)行接地，使產(chǎn)生的靜電流入大地。特別在計(jì)算機(jī)房，由于設(shè)備密度大，使用時(shí)間長(zhǎng)，人員多，極易產(chǎn)生靜電，必須采取防靜電措施。一般靜電接地電阻R≤100Ω。

6.防雷接地。把雷電電流迅速導(dǎo)入大地，以防止雷害為目的的接地稱(chēng)為防雷接地。尤其是電子設(shè)備及布線系統(tǒng)耐壓等級(jí)低，防干擾要求高，最怕受到雷擊。不管是直擊、串擊或反擊都會(huì)使電子設(shè)備受到不同程度的損壞或嚴(yán)重干擾。因此對(duì)防雷接地設(shè)計(jì)必須嚴(yán)密、可靠，一般接地電阻R≤10Ω。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，建筑物內(nèi)有各種不同的電氣設(shè)備，為保證各種設(shè)備運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性及安全性，避免相互之間的干擾，應(yīng)科學(xué)合理地選擇接地型式和接地類(lèi)型，接地電阻的數(shù)值也要符合設(shè)計(jì)要求。