建筑電氣的防雷接地功能與防雷系統(tǒng)設(shè)計

1、<p>　　建筑電氣的防雷接地功能與防雷系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　摘要：本文主要通過低壓系統(tǒng)的接地保護，浴池、衛(wèi)生間的接地保護、用電設(shè)備的接地保護以及電子設(shè)備的接地保護等四個方面對建筑電氣的防雷接地功能與防雷系統(tǒng)設(shè)計進行了簡單的討論。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：建筑電氣 防雷 接地 功能 </p><p>　　中圖分類號： F407.6 文獻標識碼

2、： A </p><p>　　1 低壓系統(tǒng)的接地保護 </p><p>　　用電設(shè)備的金屬外殼接地，是防止間接觸電用的，以防設(shè)備中相線碰殼，而使設(shè)備的金屬外殼帶上高于50V的電壓，萬一人體觸及，將會造成傷害，甚至危及生命，因此采用接地保護。不同的低壓系統(tǒng)，分別采用接零或接地保護。 </p><p>　　1.1 TN系統(tǒng)采用接零保護 </p><p

3、>　　1.1.1 保護線的設(shè)置 </p><p>　　TN系統(tǒng)變壓器低壓側(cè)中心點經(jīng)低電阻（4Ω或10Ω）直接接地，所有用電設(shè)備的金屬外殼采用接零保護。在TN-C系統(tǒng)中，PE線及N線合成PEN線，它既是中心線，又是保護線，用電設(shè)備的金屬外殼接PEN線；在TNCS中，線路進入用戶后，將PEN線分成PE線；在TN-S中，自變壓器中心直接分出PE及N線，所有用電設(shè)備的金屬外殼接PE線。 </p>&l

4、t;p>　　PE線與N線一旦分開，兩者不能再相連。因為N線上有單相用電設(shè)備的電流或不平衡電流，因此它有電位，兩者相連成環(huán)路，就有環(huán)流，易于引起PE線發(fā)熱，用電設(shè)備外殼長期帶有電位，因此既不能相連，也不能混接，兩者應(yīng)嚴格分開。 </p><p>　　1.1.2 10kV小電流接地系統(tǒng)中，TN系統(tǒng)的接零保護 </p><p>　　在10kV小電流接地系統(tǒng)中，用戶處10/0.4kV變壓器的

5、外殼采用接零保護，若變壓器接地電阻為4Ω，當變壓器高壓側(cè)發(fā)生單相碰殼短路時，在變壓器中心點接地電阻上流過600A的電流，也就是說變壓器中心點的電位升高到2400V，該電位將傳遍所有接零設(shè)備的金屬外殼，雖然10kV裝置設(shè)有單相接地保護，當保護等級多時，遠大于0.4s，萬一人體碰上帶有高電位的設(shè)備金屬外殼，將有致使的危險。對這種系統(tǒng)，可用下列方法處理。 </p><p>　?。?）用戶處高壓側(cè)與低壓側(cè)系統(tǒng)分別接地，變

6、壓器低壓側(cè)中心點用絕緣導線引出變壓器后再接地，高壓側(cè)接地裝置與低壓側(cè)接地裝置的距離應(yīng)按防雷反擊要求離開一定的距離，但不能小于3m，這樣所有低壓設(shè)備的外殼可免受高壓側(cè)單相接地短路時引起的危險高電位。 </p><p>　?。?）低壓部分采用TT系統(tǒng)，因為這種系統(tǒng)的用電設(shè)備金屬外殼是單獨接地的，不與變壓器中心線有聯(lián)系，因此高壓側(cè)單相接地短路，只會引起N線上的電位升高，而N線與相線間的電位不變，因此低壓設(shè)備的絕緣不成問

7、題，而設(shè)備外殼也不會帶有危險的電位。 </p><p>　　1.2 TT系統(tǒng)采用接地保護 </p><p>　　TT系統(tǒng)變壓器中心點接地，用電設(shè)備的金屬外殼采用接地保護。TT系統(tǒng)單相接地短路電流很小，因此單相接地保護大部分采用漏電保護，則單相接地短路電流只要幾百幾十毫安就可以使保護裝置按時動作，所以設(shè)備金屬外殼的接地電阻只要幾十歐就可以了。其接地可以將同一等級漏電保護的設(shè)備（就近）組成一組

8、，用接地干線相連后接地。 </p><p>　　1.3 IT系統(tǒng)采用接地保護 </p><p>　　由于IT系統(tǒng)的變壓器中心點絕緣，或通過很大的阻抗接地，設(shè)備的金屬外殼采用接地保護，IT系統(tǒng)單相接地短路電流很小，一般在毫安級，因此單相接地在外殼上的電壓也不會超過危險值，這種系統(tǒng)單相接地只發(fā)信號，不需要切除故障。 </p><p>　　2 浴池、衛(wèi)生間的接地保護 &l

9、t;/p><p>　　在浴池，人體身上的水使人體電阻降得很低。為了安全，其接觸電壓也應(yīng)相應(yīng)降低，因此在民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范中，規(guī)定三星級及以上旅館客戶帶浴缸或沐浴的衛(wèi)生間、高級住宅、公寓、商業(yè)性浴池等除設(shè)置總等電位連接外，還應(yīng)在這些區(qū)域設(shè)置局部等電位連接。 </p><p>　　在有浴缸或沐浴的衛(wèi)生間中將電源的PE線，所有浴缸、洗臉盆、廁所的上下管，掛毛巾、扶手等金屬件，建筑物的鋼筋等用25m

10、m×4mm扁鋼連成一體，組成局部等電位連接，25mm×4mm扁鋼可直接暗敷于地面下、墻面內(nèi)及吊頂內(nèi)。浴池中各種金屬物件，包括這些部分建筑物的鋼筋也用25mm×4mm扁鋼相連后再與浴池的供電線路中的PE線相連，組成局部等電位連接。 </p><p>　　3 用電設(shè)備的接地保護 </p><p>　　3.1 接地保護設(shè)備的范圍 </p><p&

11、gt;　　凡屬下列電氣設(shè)備的金屬外殼都需作接地保護： </p><p>　　（1）電機、變壓器、手握式電器； </p><p>　?。?）電力設(shè)備的傳動裝置； </p><p>　　（3）室內(nèi)外配電裝置的金屬構(gòu)架，鋼筋混凝土構(gòu)架的鋼筋及靠近帶電部分的金屬圍欄等； </p><p>　?。?）配電屏及控制屏的框架； </p>&l

12、t;p>　?。?）電力線路的金屬保護管、各種金屬接線盒（如開關(guān)、插座等金屬接線盒），敷線的鋼索、電纜橋架、線槽、起重運輸設(shè)備的金屬管道； </p><p>　?。?）電纜的金屬外皮及電力電纜接線盒、終端盒； </p><p>　　（7）在非瀝青地面場所的小接地電流系統(tǒng)中架空電力線路的金屬桿塔，安裝在電力線路上的開關(guān)、電容器等電力設(shè)備及支架等。 </p><p>

13、;　　以上設(shè)備外露金屬部分按低壓系統(tǒng)（NT、TT、IT）的分類分別接地和接零。另外在使用過程中產(chǎn)生靜電并對正常工作有影響的場所，宜采取防靜電接地措施，在共用接地系統(tǒng)中，防靜電接地可與共用接地系統(tǒng)相連。 </p><p>　　3.2 不需接地或接零的電力設(shè)備的金屬外殼 </p><p>　?。?）在木質(zhì)或瀝青等不良導電地坪的干燥房間內(nèi)，交流額定電壓380V及以下、直流額定電壓440V及以下的

14、電力裝置，而且維護人員不可能同時接觸及電力裝置的金屬外殼及接地（或接零）物時。 </p><p>　?。?）干燥場所交流額定電壓50V及以下、直流額定電壓110kV及以下的電力設(shè)備。 </p><p>　?。?）安裝在配電屏、控制屏已接地的金屬框架上的電氣測量儀表、繼電器及其他金屬外殼，安裝在已接地的金屬框架上的絕緣子、套管等的金屬堅固件。 </p><p>　　以

15、上設(shè)備的金屬外殼及金屬構(gòu)件在沒有其他特殊規(guī)定時，可以不采用接零或接地保護。 </p><p>　　3.3 嚴禁用接地保護的設(shè)備 </p><p>　　（1）設(shè)置絕緣場所的所有電氣設(shè)備及裝置的金屬外殼，不能采用接零或接地保護。 </p><p>　?。?）采用不接地的局部等電位連接保護方式的所有電氣裝置的金屬外殼。 </p><p>　?。?）

16、采用電氣隔離保護方式的電氣設(shè)備及裝置的金屬外殼。 </p><p>　?。?）采用雙重絕緣及加強絕緣保護方式中的絕緣外護物里面的金屬外殼等。 </p><p>　　4 電子設(shè)備的接地保護 </p><p>　　4.1 電子設(shè)備的接地 </p><p>　?。?）信號接地，為保證信號具有穩(wěn)定的基準電位而設(shè)置的接地。 </p>&l

17、t;p>　　（2）功率接地，除電子設(shè)備以外的其他交、直流電路的接地。 </p><p>　?。?）保護接地，為保證人身及設(shè)備安全的接地。 </p><p>　?。?）防靜電接地，有些電子設(shè)備需要防靜電，則采用防靜電地板，并將此地板中的金屬件進行接地。 </p><p>　　上述四種接地的接地電阻一般都為4Ω。在現(xiàn)代建筑中都采用共用接地裝置，因此凡是有電子設(shè)備的

18、建筑物共用接地裝置都為環(huán)狀接地體，其接地電阻應(yīng)小于或等于1Ω。 </p><p>　　4.2 電子設(shè)備的接地形式 </p><p>　　一般可根據(jù)接地引線長度（L）及設(shè)備的工作效率來確定。 </p><p>　?。?） 當L＜λ/20（λ為波長），頻率在1MHz以下時，一般采用輻射式接地系統(tǒng)。即把它的信號接地、功率接地和保護接地分開敷設(shè)在引下線接至電子設(shè)備電源室的總

19、端子板，再將此總端子板引至共用接地裝置。 </p><p>　?。?）當L＞λ/20，頻率在10MNz以下時，一般采用環(huán)狀接地系統(tǒng)。即把它的信號接地、功率接地和保護接地分開敷設(shè)的引下線接至電子設(shè)備電源室的接地環(huán)上，再將此環(huán)引至共用接地裝置。 </p><p>　?。?）L=λ/20，頻率在1～10MHz之間，采用混合式接地系統(tǒng)。 </p><p>　　接地引下線都用

20、絕緣導線穿PVC管，其引下線的截面一般取用不小于16mm2銅芯線，但引下線的長度應(yīng)避開波長的1/4及1/4的奇數(shù)倍，以防產(chǎn)生駐波或起振。防靜電接地可接至附近的與接地裝置相連的柱子主筋，也可接至就近的PE干線。 </p><p>　　結(jié)束語：綜上所述，對于建筑電氣系統(tǒng)中常見設(shè)備及位置的防雷接地一定要嚴格按照設(shè)計標準及規(guī)范進行設(shè)計，防止出現(xiàn)紕漏與失誤。對于接地的敏感場所更要嚴格的控制，防止危險甚至是嚴重事故的發(fā)生。