淺析建筑電氣設計中的接地技術

摘 要：介紹了建筑觸電危險類型與人體觸電的危險性，從三相供電系統防漏設計、防雷系統設計、接地系統設計提出優化措施，最后強調結合工程實際，同時考慮接地保護措施，以實現設計的最優化。

關鍵詞：建筑電氣；觸電；接地技術

電氣系統施工技術是影響建筑物內部電氣設備與安全性的重要因素之一，而建筑工程施工項目中，電氣防雷接地設計與施工往往直接影響到建筑安全性。但在工程實踐中往往經?？吹揭恍┙ㄖ藛T對建筑的防雷系統設計往往過于隨意，如在選擇釋放點通道時過于馬虎了事、電氣設備耐高壓質量比較差、未能科學地運用防雷分流技術等等問題的存在給建筑電氣設備安全運行影響非常不利。因此在建筑電氣設計時要更注意防雷接地問題，以保障建筑的質量與安全，提高其可靠性。

1 建筑觸電危險類型與人體觸電

1.1 三類建筑觸電危險

從建筑的結構特征與環境方面分析，可以將觸電程度分成無觸電危險建筑、有觸電危險建筑和觸電危險程度較高的建筑。無觸電危險的建筑指的是一些具有不帶外露鐵件、干燥的、其它導電固定件是一些絕緣性較好的材料的地板，如瀝青、木質、塑料或橡膠等，一般不會發生觸電；有觸電危險的建筑指一些通常情況下是干燥的，但在用水作業時就容易浸濕磚、石、混凝土質地板，這類地板偶爾會發生觸電；觸電危險程度較高的建筑指處于具有濕熱型氣候的南方或沿海城鎮或者農村一些地區，觸電程度明顯會一、二類要高。對于第一類建筑，家電接地要求較低，甚至不接地亦可；其他兩類，就要按照家電的接地要求設計接地，否則建筑物具有較大的觸電危險。例如日常所穿的皮鞋，在不同的地板特征，腳至大地的流散電阻值是不一樣的，在干燥的木質地板，流散電阻值是9700000Ω，干燥的木質地板被水浸濕后流散電阻值是22000Ω，干燥的混凝土地板流散電阻值是74500Ω，潮濕的混凝土地板流散電阻值是1400Ω，干燥的片石地板流散電阻值是555000Ω，潮濕的片石地板流散電阻值是6000Ω，干燥的磚地板流散電阻值是50000Ω。由此可見，地板浸濕時電阻值大幅度下降，觸電可能性大大提高，在一些帶水的家務活動，地板和手都潮濕，大大增加觸電的危險。

1.2 人體觸電危險

人體主要是由骨骼、肌肉、神經、皮膚等組織構成，各組織的電阻值均有不同，但皮膚電阻值是最大的，因此通常以表皮人為人體的電阻值。正常的情況下，干燥的皮膚電阻值是10k～100kΩ，受傷時就會下降到800～1000Ω，不計表皮時人體即只有600～800Ω，在實踐中通常以1000Ω作為人體電阻值。人體觸電與皮膚狀態、接觸電壓高低、接觸面積、電流通過時間、接觸壓力等多種因素有關，但其危險程度與通過人體電流正相關。當流過人體電流為0.6～1.5mA時，有觸電的感覺，手指會有輕微的顫抖；當流過人體電流為2～3mA時，手指會強烈顫抖；當流過人體電流為5～7mA時，手痙攣；當流過人體電流為8～10mA時，手和手臂感覺沉重及強烈的疼痛，但能擺脫帶電體；當流過人體電流為20～25mA時，手立即麻痹，呼吸開始困難，難以擺脫帶電體；當流過人體電流為50～80mA時，呼吸困難，心房開始顫抖了；當流過人體電流為90～100mA時，呼吸麻痹，持續3秒以上即使人心臟停止跳動而死亡。

2 建筑電氣接地設計

2.1 三相供電系統防漏設計

我國低壓配電變壓器一般采用D，yn11，通常是以380/220V三線四線引入建筑樓，以220V單相二線引入住房。在設計時，務必將工作零線與保護零線區分開來，重視插座接地，為家用電器提供可靠的接地保護。選用三相五線制及單相三線制供電方式是一個非常有效的解決方法，這種接線方式，即使家電絕緣體損壞導致金屬外殼對地呈現正電壓，但電壓只有幾十伏，而且短路時間很短，流過人體通常在1.5mA以下，不會構成真正的威脅。另外，由于建筑三相供電系統保護接地技術對地電阻值要求比較高，尤其在一些干燥的地面，這樣往往會導致系統防漏電措施不完善，給人們帶來巨大的安全隱患，需要將三相供電系統與漏電保護器結合使用，以解決三相供電系統安全性及可靠性低的問題。

2.2 防雷系統設計

建筑防雷設計是一項復雜的工作，需要根據雷電入侵途徑以及建筑的實際情況進行防雷系統綜合設計，從而減少乃至消除高層建筑雷害事故，提高建筑的安全可靠性，保障人們正常的生活與工作。在實踐中，最常見的措施有接閃和分流兩種。

所謂的接閃是指在對建筑進行防雷設計時合理、科學地選擇雷電釋放通道，使雷電中的電量按照設計通道釋放到大地中去，以保障建筑內的設備與人員安全。所謂的分流措施是通過對建筑外圍的帶電設施實行并聯而形成一種能有效避雷的裝置，從而提高建筑內部電氣設備的防雷安全性。分流技術可以有效地保護建筑內部的設備和人員安全，但依然的部分雷電會在避雷設施分流后進入建筑內部電氣設備中去，影響一些不耐高壓的設備。因此，只有建筑內部的電氣設備具有絕緣性能、耐壓性能和抗腐蝕性能較好的情況下，應用分流技術于防雷系統中才是最有效的措施。

2.3 接地系統的優化設計

在建筑電氣設計中，常用的接地保護技術有三種，即保護接地、工作接地和屏蔽接地。保護接地是在設計過程中留有專門的保護導線接地端子，不允許用螺絲在外殼或者底盤等部位代替保護接地端子。工作接地主要是消除弱電系統中的電容、電感和電磁波的干擾。屏蔽接地有單獨接地和兩端接地兩種，從可靠性的角度來說，在優化接地系統時推薦兩端接地。另外，在施工現場，要努力提高電氣設備施工人員的責任意識和安全意識，區分好PE與N線，杜絕混接，保證兩種線正確連接。

3 結語

在實踐中，建筑電氣接地技術還有很多，需要工程技術人員根據現場進行有針對性的選擇不同的設計方案。在論述建筑電氣接地設計，同時也需要注意接地故障保護措施，如TN系統和TT系統是應用較為廣泛的兩種接地系統故障保護系統。只有在設計中充分考慮各種因素，才能最大限度保證設計安全可靠性。

參考文獻：

[1]史勝軍.對數字式變壓器差動保護CT接線方式的探討[J].牡丹江師范學院學報（自然科學版），2006（02）.

作者簡介：陳志云（1987-），男，廣東云浮人，學士，助工，主要從事：電力系統10kV線路、民用建筑變配電、0.4kV低壓電氣設計工作。