建筑電氣的防雷接地功能與防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　建筑電氣的防雷接地功能與防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：本文主要通過低壓系統(tǒng)的接地保護(hù)，浴池、衛(wèi)生間的接地保護(hù)、用電設(shè)備的接地保護(hù)以及電子設(shè)備的接地保護(hù)等四個(gè)方面對建筑電氣的防雷接地功能與防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)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(xiàn)標(biāo)識碼

2、： A </p><p>　　1 低壓系統(tǒng)的接地保護(hù) </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(huì)造成傷害，甚至危及生命，因此采用接地保護(hù)。不同的低壓系統(tǒng)，分別采用接零或接地保護(hù)。 </p><p>　　1.1 TN系統(tǒng)采用接零保護(hù) </p><p

3、>　　1.1.1 保護(hù)線的設(shè)置 </p><p>　　TN系統(tǒng)變壓器低壓側(cè)中心點(diǎn)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(hù)。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(hù)線，用電設(shè)備的金屬外殼接PEN線；在TNCS中，線路進(jìn)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?yàn)镹線上有單相用電設(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(yán)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(hù) </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(hù)，若變壓器接地電阻為4Ω，當(dāng)變壓器高壓側(cè)發(fā)生單相碰殼短路時(shí)，在變壓器中心點(diǎn)接地電阻上流過600A的電流，也就是說變壓器中心點(diǎn)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(hù)，當(dāng)保護(hù)等級多時(shí)，遠(yuǎn)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(xiǎn)。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(diǎn)用絕緣導(dǎo)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(shí)引起的危險(xiǎn)高電位。 </p><p>　?。?）低壓部分采用TT系統(tǒng)，因?yàn)檫@種系統(tǒng)的用電設(shè)備金屬外殼是單獨(dú)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(huì)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(huì)帶有危險(xiǎn)的電位。 </p><p>　　1.2 TT系統(tǒng)采用接地保護(hù) </p><p>　　TT系統(tǒng)變壓器中心點(diǎn)接地，用電設(shè)備的金屬外殼采用接地保護(hù)。TT系統(tǒng)單相接地短路電流很小，因此單相接地保護(hù)大部分采用漏電保護(hù)，則單相接地短路電流只要幾百幾十毫安就可以使保護(hù)裝置按時(shí)動(dòng)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(hù)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(hù) </p><p>　　由于IT系統(tǒng)的變壓器中心點(diǎn)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(hù)，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(huì)超過危險(xiǎn)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(hù) &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(jì)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(hù) </p><p>　　3.1 接地保護(hù)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(hù)： </p><p>　?。?）電機(jī)、變壓器、手握式電器； </p><p>　?。?）電力設(shè)備的傳動(dòng)裝置； </p><p>　?。?）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(hù)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(yùn)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>　　（1）在木質(zhì)或?yàn)r青等不良導(dǎo)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(hù)人員不可能同時(shí)接觸及電力裝置的金屬外殼及接地（或接零）物時(shí)。 </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(jiān)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(shí)，可以不采用接零或接地保護(hù)。 </p><p>　　3.3 嚴(yán)禁用接地保護(hù)的設(shè)備 </p><p>　?。?）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(hù)。 </p><p>　　（2）采用不接地的局部等電位連接保護(hù)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(hù)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(qiáng)絕緣保護(hù)方式中的絕緣外護(hù)物里面的金屬外殼等。 </p><p>　　4 電子設(shè)備的接地保護(hù) </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(zhǔn)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(hù)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(jìn)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(dāng)L＜λ/20（λ為波長），頻率在1MHz以下時(shí)，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(hù)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>　　（2）當(dāng)L＞λ/20，頻率在10MNz以下時(shí)，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(hù)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(dǎo)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(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，防止出現(xiàn)紕漏與失誤。對于接地的敏感場所更要嚴(yán)格的控制，防止危險(xiǎn)甚至是嚴(yán)重事故的發(fā)生。