民用建筑電氣保護接地設計與施工問題

葉保強

【摘要】隨著我國城鎮化建設的不斷發展，業主居民對于建筑電氣保護性能也提出了越來越高的要求，如何做好民用建筑電氣保護接地方面的設計工作已經成為相關單位十分重要的研究課題之一。本文對電氣保護接地在民用建筑中的有關設計方法進行了詳細的介紹，報告如下。

【關鍵詞】施工問題；保護接地設計；民用建筑

民用建筑的保護接地設計是最為關鍵的間接接觸電擊防護工作，是保障業主居民住戶生命財產安全的重要環節，設計單位需要嚴格依照國家以及行業相關規范對保護接地技術進行科學合理的選擇。隨著城鄉居民住戶消費能力的不斷增長，電氣工程設計行業也迎來了難得的發展契機，相關單位需要充分發揮出新技術與新設備的應用優勢，最大程度上提高民用建筑的使用性能，施工人員自身也需要在日常生活中加強在技術經驗方面的總結與歸納，豐富專業知識，提升技術操作水平，對各種接地設計技術有一個全面的掌握，在提高民用建筑電氣保護性能的同時改善居民的居住環境。

為了推動建筑工程項目建設水平的提升，施工單位需要進一步加大對于電氣保護接地裝置的重視力度，對相關的施工操作進行更加嚴格的規范，嚴格依照施工設計圖紙的有關要求合理應用接地技術與接地設備，為居民住戶的生命財產安全提供更加全面的保證。相關管理部門也需要繼續做好相關的事故風險排查工作，提高施工與設計等方面的管理水平，為居民住戶創造一個更加安全、舒適的生活環境。

1、民用建筑電氣接地保護概述

1.1電氣接地保護的重要性分析

保護接地在民用建筑中的應用目的主要在于，綜合運用各種手段避免電氣裝置配電裝置、金屬外殼因構架設備外露而造成人身觸電。對相關設備進行接地處理是提高電氣使用安全性最重要的處理方法。在現階段，I類設備為主仍然是民用建筑最為主要的電氣設備種類，為了能夠對回路進行抑制，施工單位需要采用有效方法對電氣設備進行接地保護處理，同時也要在設備出現接觸故障的情況下盡量限制接觸電壓。通過電氣接地保護技術，可以在預期接觸電壓超標的情況下對房屋電路進行自動化的切斷處理，既要保護電氣設備與住戶自身的安全，同時也要保證整個建筑內部整體電路的運行安全。

1.2電氣接地保護功能發揮

隨著我國現代化建設的不斷發展，許多新型用電設備開始投入到居民生活的日常應用中，電氣化產品用電需求類型日益復雜，運行功率日益增加。若在電氣設備運行過程中出現絕緣體破損或老化等方面的問題以及接地保護裝置異常的情況下，很有可能在金屬外殼帶電的情況下無法將電源及時切斷，地與帶電體之間會出現較大的電位差，對于居民用戶將會造成十分嚴重的危害。因此，施工單位需要綜合運用各種手段重點做好電氣接地保護工作，為居民住戶的日常用電安全提供更加充分的保證。

2、民用建筑電氣接地保護原則

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數值，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，施工人員所設置的接地保護裝置需要能夠在出現單相接地故障的情況下生成一個專門的電氣通路，進而生成漏電電流或故障電流，促使上級保護器件動作脫扣，將故障線路電源自動切斷，同時對故障設備進行及時的維修與檢查。無論所采用的接地保護裝置為何種形式，均需要對接觸電壓進行嚴格的限制，避免出現嚴重的財產損失或人員傷亡。因此，對于設備可導電的外露部分，施工人員均需要為其設置一個專門的接地保護裝置。

3、電氣接地保護設計

3.1電氣接地保護的形式

根據當前的行業標準與有關規范，可供選擇的接地保護形式具體包含以下三種，即IT系統、TT系統以及TN系統。首個字母代表地與電源端之間的關系：I代表電源端所有帶電部分有一點通過阻抗接地或不接地、T代表電源端有一點直接接地；第二個字母表示地與外露可導電部分之間的關系：N代表電源端與可導電部分接地點有直接電氣連接。

3.2接地保護設計要求

不同的電氣接地保護形式對于接地保護的設計要求各不相同。對于TN系統來說，全部電氣裝置可導電的外露部分均需要在PE線的作用下連接電源系統接地點；TN系統要求間接接觸保護電器與接地故障回路阻抗能夠在規定時間內將故障回路切斷，并且該運用下的電流乘積需要嚴格控制在相導體對電標稱電源以下。需要注意的是，依照TN系統應用的特殊規定電氣設備末端線路與配電線路，其故障狀態下的斷開時間需要嚴格控制在5s以內，供給移動式電氣設備與手持式設備的插座回路或末端線路在220V電壓環境下，接地故障切斷時間需要控制在0.4s以內，在380V以上電壓環境下該數據應大于0.1s，在220～380V電壓環境下該數據應大于0.2s；在TN系統技術條件下，若電流保護電器在配電線路中同時作為間接接觸防護電器的情況下，當前的自動操作無法在規定時間內切斷電源，需要通過剩余電流動作對故障狀態下的電器設備給予保護。

對于TT系統來說，采用同一間接接觸防護方式對配電線路進行防護，要求各自或共用接地極與PE線保持連接，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與電器外露部分保護導體與接地電阻的電阻之和之間的乘積須嚴格控制在50V以內。在故障狀態下，TT系統能夠以間接接觸的方式對故障回路動作電流給予切斷保護。根據以往的操作經驗可知，若采用TT系統，則可以排除故障電流瞬時切斷技術，由于該位置下的外殼絕緣受到破壞，在出現故障的情況下很可能將電流傳遞至其他設備，加大間接接觸觸電的危險。由于故障狀態下的TT系統會出現比較大的回路阻抗，只產生比較小的故障電流，因此采用電流保護技術則很難在第一時間觸電切斷操作。

在供電連續性高的場景下，普遍采用IT系統，該系統在出現接地故障的情況下，只能夠產生比較微小的故障電流，通常情況下對于財產與人員的安全不會造成嚴重的損害，因此在出現故障的情況下不會將電源斷開，只需要發出報警信號即可。在相線接地的過程中，設備共用單一電源的情況下，接地保護可采用TN系統，而同時也要用“TN”系統來替代接地極系統；設備獨享電源的情況下，接地保護可采用TT系統，而同時也要用“TT”系統來替代接地極系統。本文建議應排除中性線，若中性線發生接地故障，IT系統將失去作用，取而代之的將是TN系統，電源供電的可持續性將會受到比較大的影響。

結語：

當前我國已經進入到現代化建設的關鍵階段，建筑行業的發展也需要進一步滿足市場化的要求，同時也需要對建筑內部用電的安全性做好把關工作。因此，施工單位需要全面了解各種保護接地技術的應用方法，對各種不同的接地保護系統進行合理化的應用，了解不同保護系統之間的應用特點與轉化機制，只有這樣才能夠最大程度上提高居民住戶的用電安全性。

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