解析民用建筑電氣保護接地設計與施工

牛磊

中國市政工程西北設計研究院有限公司

解析民用建筑電氣保護接地設計與施工

牛磊

中國市政工程西北設計研究院有限公司

電氣保護接地的設計與施工是民用建筑中間接接觸電擊防護的建設關鍵，也是人們生命財產的保障，相關設計和施工部門要嚴格按照國家規定的標準進行建設，在越來越發達的科技水平下，對于電氣工程的設計和施工也帶來了機遇和挑戰，電氣工程的相關部門要積極的借助科技的力量優化設計，并對施工人員不斷加強自身的專業知識修養，使民用建筑的電氣保護接地設計科學，施工安全，滿足人們的要求，符合電氣保護接地的要求，促進電氣工程的發展。

民用建筑；電氣保護接地；設計；施工

1 引言

為了保障建筑工程的整體質量水平，建筑施工企業必須不斷提高對電氣施工接地保護工作的重視程度，施工管理部門要嚴格督促員工按照規章制度規范操作，嚴格遵循電氣保護接地施工圖紙中的要求，保證電氣施工工程的安全可靠性，防止安全隱患長時間存在于施工建筑中，威脅到以后人員的生命安全和企業財產安全。管理部門要加強隱患的排查工作，有效提高接地保護設計及施工的管理水平，為建筑用戶提供良好的生活環境。

2 民用建筑電氣接地保護的概況

2.1 電氣接地保護意義

民用建筑中保護接地的主要目的是為了防止電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構架等設備外露可導電部分帶電危及人身和設備安全而進行的接地。現今民用建筑中仍是以使用I類設備為主，為能夠抑制回路或設備中發生帶電導體與外露可導電部分發生接觸故障時接觸電壓超過接觸電壓限制，設置電氣接地保護是行之有效切最主要的手段之一。電氣接地保護是能夠在預期接觸電壓超過接觸電壓限制且持續時間足以引起對人體有害的病理生理效應前而自動切斷該回路或設備電源的先決條件。

2.2 電氣接地保護功能發揮

眾所周知，現今社會日益發展，各類用電設備層出不窮，每個家庭的電氣化產品使用逐步增多，在實際生活當中倘若電氣設備的某個表面部位絕緣體產生老舊破損的情況，就會直接導致該設備在通電時外殼帶電。一旦居民在使用電氣設備過程中碰觸到設備，并且該設備未進行接地保護工作，不能及時切斷電源，帶電體與地之間會形成較高的電位差，那么居民就會面臨巨大的危險。因此，民用建筑設計施工中電氣接地保護是至關重要的，安裝技術人員必須確保電氣設備做好接地保護工作，這樣才能保障住宅居民的日常用電安全，減少人身傷亡和財產損失，并有效防止電氣火災的發生。

3 民用建筑電氣接地保護的原則

為能夠抑制回路或設備中發生帶電導體與外露可導電部分發生接觸故障時接觸電壓超過接觸電壓限制，且持續時間足以引起對人體有害的病理生理效應前而自動切斷該回路或設備電源的這一要求，接地保護的設置必須使得單相接地故障回路形成有效的電氣通路，產生接地故障電流或漏電電流，從而使上級保護器件(斷路器或漏電斷路器)動作脫扣，自動切斷故障線路電源，以便及時進行檢查維修。這樣便是電氣接地保護的設置原則。不管以何種形式設置接地保護，限制接觸電壓對人造成人身傷亡和財產損失是第一要務，所以凡是設備外露可導電部分均應設置電氣接地保護。

4 民用建筑電氣接地保護的設計

4.1 電氣接地保護的形式

按照目前現行規范及行業標準的要求，接地保護的形式總共有三種，分別是：TN系統、TT系統及IT系統。第一個字母表示電源端與地的關系：T-電源端有一點直接接地，I-電源端所有帶電部分不接地或有一點通過阻抗接地。第二個字母表示電氣裝置的外露可導電部分與地的關系：T-電氣裝置的外露可導電部分直接接地，此接地點在電氣上獨立于電源端的接地點，N-電氣裝置的外露可導電部分與電源端接地點有直接電氣連接。

4.2 各形式電氣接地保護的設計要求

TN系統：電氣裝置的所有外露可導電部分，應通過保護導體（PE線）與電源系統的接地點連接。TN系統要求接地故障回路的阻抗與保證間接接觸保護電器在規定時間內切斷故障回路的動作電流乘積小于等于相導體對地標稱電源（TN系統規定配電線路或僅給固定式電氣設備用電的末端線路，接地故障切斷時間不宜大于5s，供給手持式電氣設備和移動式電氣設備用電的末端線路或插座回路；接地故障切斷時間為220V不大于0.4s，380V不大于0.2s，大于380V不大于0.1s）。TN系統中，配電線路采用過電流保護電器兼做間接接觸防護電器時，動作特性不能滿足所要求的切斷時間，應采用剩余電流動作保護電器。

TT系統：配電線路內由同一間接接觸防護電器保護的外露可導電部分，應用保護導體（PE線）連接至共用或各自的接地極上。TT系統要求外露可電部分接地電阻和保護導體的電阻之和與保證間接接觸保護電器在規定時間內切斷故障回路的動作電流乘積小于等于50V。TT系統間接接觸防護的保護電器切斷故障回路的動作電流，當采用熔斷器時為保證熔斷器在5s內切斷故障回路的電流，當采用斷路器時為保證斷路器瞬時切斷故障回路的電流。對于TT系統，筆者建議設備組不采用共用接地極的做法，因一處設備外殼絕緣損壞，產生故障接觸電壓則可能通過保護導體傳至其他設備，加大間接接觸觸電的危險；并且筆者還建議保護電器應使用帶剩余電流動作的功能，因為TT故障回路阻抗大，故障電流小，過電流保護電器很難完全滿足切斷要求。

IT系統：使用在供電連續性要求高的場所，因為第一次接地故障時，接地故障電流非常小，一般不會造成人員傷亡和財產順勢，故要求在第一次故障時能發出報警信號并不切斷電源。當第二次接地也是相線接地時，設備共用接地極系統變為“TN”接地故障系統，保護參照TN系統；設備單獨接地系統變為“TT”接地故障系統，保護參照TT系統。筆者建議IT系統盡量不要配出中性線，因為中性線如果發生接地故障，則IT系統轉化為TN系統，會失去原本IT第一次接地故障不用切斷電源并可持續工作的優勢。

另外，接地保護并不能完全確保接地故障時在規定時間內切斷故障回路，因此筆者建議對于民用建筑應采取總等電位及局部等電位的措施，以保證接觸電壓不大于50V，這樣才能確保用電的安全，防止間接接觸事故的發生。

5 民用建筑電氣接地保護施工的工作要點

5.1 切實落實好接地施工制度

建設單位在接地保護施工工作中，必須嚴格督促施工人員按照國家相關技術標準進行規范操作，確保現場接地保護線的連接及接地裝置的接地電阻值達到國家標準設計要求。施工管理部門要制定出適合內部的管理制度，加強對現場電氣施工接地保護的監督管理工作，要安排專業技術人員進行保護接地施工作業，防發生安全事故。

5.2 加強接地保護細節工作的把控

當電氣施工方要進行電氣接地保護作業時，必須充分掌握了解到建筑工程業主的相關施工需求，嚴格按照工程設計圖紙展開細節施工操作。倘若在施工過程中存在與設計圖紙難以吻合的情況，必須第一時間反饋上級，與上級部門領導和設計單位展開密切的溝通與交流，共同想出科學的改進措施，保障施工各個環節有條不紊的進行。

5.3 借鑒科學技術

電氣工程是一個危險而又復雜的項目。在具體的施工中，施工單位要不斷學習和借鑒先進的科技手段，需要利用科學技術水平來進行施工。施工的設備需要有一定的安全性，特別是高空建筑物的電氣保護接地工程，必要的安全帶、絕緣手套、絕緣膠鞋等勞保設施。在技術上，焊接的方式可以采用直流電弧焊、埋弧電動焊技術，不僅能保證施工的高效、安全，還能節約成本，對接地體和接地線之間連接的電阻也不會造成額外負荷。

6 結束語

當前是一個經濟全球化的時代，建筑行業發展要與時俱進，跟上時代前進的腳步。現代居民生活早已經和各種電器設備應用有著密切的聯系，為了保障居民住宅電器的穩定持續運行，避免電氣安全事故的發生，建設單位在電氣施工過程中必須全面加強電氣接地保護工作的要求。施工部門要采取科學的接地保護施工措施，這樣能夠最大程度降低民用建筑的電氣間接接觸故障發生概率，保障居民的和諧生活，為用戶提供高質量的生活環境。

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10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.11.183