建筑电气安装接地的施工技术

 

 

　　防雷接地，顾名思义就是将大自然的雷电所产生的电雷导入到大地，以此来防止强大的电流损坏电气设备的措施。由于现代化办公与管理的需要，现代建筑中，电子监控，电梯，计算机网络，办公自动化用具，以及他们需要的电源线路遍布楼层各地，并且这些设备的耐压等级相对较低，而现代高层建筑在雷雨天气尤其容易吸引自然界中雷电，强大的电流通过电气设备，就会造成不可恢复的损伤，常见的有击穿电容器，显示管等，因此，必须按照建筑行业的相关规定，在电气设备安装的过程中，综合估算防雷等级，为电气设计相应的防雷接地。 

 

 

　　交流工作接地是将使用交流电的用电器或者电路中的中性点，通过连接一个电阻或者直接大地连接起来的接地措施。这种接地在家用电器中十分常见，一般大型的家用电气，其电工原理是将用电器中的变压器中性点或者中性线接地，一般而言，作为中性线的材质为铜芯绝缘线。同时这个方法也运用到高压系统中，例如，将高压系统中的继电器的中性点接地，可以消除单相电弧，以维持三相电压稳定。 

 

 

　　直流接地主要是针对建筑物内的计算机，电子通讯和信号转换设备的正常工作而设计的。由于以上电子通讯设备的信息输入与输出，无线信号转变为电信号，能量转换，信号放大等过程，都是基于电子管或者其他需要微电流的设备。直流工作接地，是为了给这些设备提供可以准确供电的外置直流电源。 

 

 

　　安全保护接地，是将电气不带电的导体与接地体相连接的保护措施。安全保护接地，一般用在弱电箱，大功率用电设备。如果这类电气没有做好安全保护接地工作，那么一旦接触到这些用电器外壳，就可能被击伤。 

 

 

 

　　（1）与大地相连接 

　　通常人体离不开地球，所以人们使用的各种电气系统都以大地的电位为参考电位。为取得大地电位需与大地连接，为此需打接地极用作与大地连接的接线端子，通过接地线的传导取得地电位，这就是我们常用的接地。 

　　（2）与代替大地的导体相连接 

 

　　随着电气技术的进步，现时对接地赋予了新的涵义，即与代替大地的导体相连接也是接地，例如汽车的轮胎是绝缘物质，因此汽车上各类电气系统的接地也是接代替大地的金属车身。许多用电中发生的电击、电气火灾等电气事故是因过大的电位差而引起。比如飞机上的电气安全就是靠以机身代替大地，进行低阻抗的等电位联结并辅以其他安全措施来保证的。所以与代替大地的导体相连接而实现接地实际上就是与导体间进行低阻抗的等电位联结。同理，打接地极的接大地就是与大地作等电位联结，只是接地极的接地电阻以Ω 计，其值甚大，引起的电位差也大，等电位效果不理想而已。 

 

 

　　在地面上的建筑物内也可创造类似飞机内那样的等电位环境以提高用电安全水平。那就是在建筑物内作等电位联结，即在建筑物内将电气装置的外露导电部分和电气装置外的可导电部分（金属结构、管道等）互相连通而使电位相等或接近，以减少电气灾害。等电位联结是建筑物电气装置内必须实施的基本电气安全措施。

 

所以，由于等电位的作用，在许多情况下国际电工标准没有必要规定接地电阻的阻值要求。 

　　需要说明，以上所述系对低压配电系统用电设备外露导电部分的保护接地而言。对于变电所低压侧中性点的系统接地我国的规定又失之过大，例如规定为4Ω 以至10Ω，这是不够安全的，但却未提出其科学依据。需知就用电安全而言，系统接地的接地电阻越小用电越安全，因此国际电工标准对其都规定有计算公式的要求。 

 

 

　　现时一个建筑物内常有多种用途的电气系统，为避免不同系统接地装置间的电位差引起人身电击之类的电气事故，国际电工标准规定一个建筑物内只能设置一个共用的接地装置，这一要求已基本为我国的电气专业人员所接受。但在我国一些规范内又额外增加共用接地的接地电阻不大于1Ω 的规定，却未见其说明和依据，这是一个值得商讨的问题。

 

为减少电位差我们希望接地和等电位联结的阻抗Z=（R2+X2）1/2 尽量小。在50Hz 的电气装置中电抗X 的影响可忽略不计，而PE 线的电阻又甚小于接地电阻，因此人们往往只规定对接地电阻值的要求。现在已进入信息时代，信息技术设备的工作频率以MHz 计，这样在阻抗Z中不仅需考虑电阻R 的影响，更需考虑高频作用下电抗X 的影响。 

 

　　因此国际电工标准对信息技术装置不规定接地电阻要小到多少来保证信息设备的正常工作，而是规定许多措施来最大限度地减少等电位联结系统中的高频联结阻抗。 

 

 

　　（1）防雷接地 

 

　　建筑楼宇内有大量的电子设备，如通信自动化系统、火灾报警及消防联动控制系统、楼宇自动化系统、保安监控系统、办公自动化系统、闭路电视系统等，以及各自相应的布线系统。从已建成的大楼看，大楼的各层顶板、底板、侧墙、吊顶内几乎被各种电线布满。这些电子设备及布线系统一般均属于耐压等级低、防干扰要求高、最怕受到雷击的部分。不管是直击、串击、反击都会使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。因此，对建筑楼宇的防雷接地设计必须严密、可靠，建筑楼宇的所有功能接地，必须以防雷接地系统为基础，并建立严密、完整的防雷结构。 

 

　　（2）交流工作接地 

 

　　工作接地主要指的是变压器中性点或中性线（N 线接地）必须用铜芯绝缘线。在配电中存在辅助等电位接线端子，等电位接线端子一般均在箱柜内。必须注意，该接线端子不能外露，不能与其他接地系统，如直流接地、屏蔽接地、防静电接地等混接，也不能与PE 线连接。 

 

　　在高压系统里，采用中性点接地方式可使接地继电保护准确动作并消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏移，保持三相电压基本平衡，这对于低压系统很有意义，可以方便使用单相电源。 

 

　　（3）安全保护接地 

 

　　在建筑楼宇内，要求安全保护接地的设备非常多，强电设备、弱电设备，以及一些非带电导电设备与构件，均必须采取安全保护接地措施。当没有进行安全保护接地的电气设备的绝缘损坏时， 其外壳有可能带电，如果人体触及此电气设备的外壳就可能被电击伤或造成生命危险。在中性点直接接地的电力系统中，接地短路电流经人身、大地流回中性点；在中性点非直接接地的电力系统中，接地电流经人体流入大地，并经线路对地电容构成通路，这两种情况都能造成触电事故。 

 

　　参考文献： 

 

　　[1] 何建辉.浅谈预防雷击的电气安装施工技术[J]. 建材与装饰（中旬刊）. 2007（10） 

　　[2] 齐京辉.建筑电气安装中的防雷接地施工[J]. 建材技术与应用. 2006（02） 

　　[3] 金宇.高层建筑电气安装工程接地装置施工[J]. 现代经济信息. 2009（15） 

　　[4] 王家清.高层建筑电气施工中防雷及接地技术探讨[J]. 建材与装饰（中旬刊）. 2008（07）