大型建筑中强弱电系统的接地问题研究

王 彦

（中南建筑设计院股份有限公司，武汉 430071）

大型建筑中强弱电系统的接地问题研究

王 彦

（中南建筑设计院股份有限公司，武汉 430071）

随着社会经济的不断发展，人们日常使用的大功率家电、电气设备也逐渐增多。大型建筑中的强弱电系统的接地安全问题直接关系到人们的用电的安全性和稳定性。本文主要概述了接地在强弱用电系统中的重要性、接地所需要注意的问题以及强弱电系统的接地方式。

大型建筑；强弱电系统；接地

0 前言

强弱电系统已经渗透到了人们日常生活的每一个角落，现代大型建筑中的强弱电系统的部署也日趋复杂化。为了提高人们日常用电的稳定性和安全性，强弱电系统的接地问题非常关键。采取有效的措施，提高接地系统的安全性和接地方式的合理性，是居民生活质量和生命财产安全的重要保障。

1 接地在强弱电系统中的重要性

目前大多数的建筑配电系统所使用的配电方式为放射式配电，其主要优势在于配电线路互不影响，提高了供电的可靠性；当某线路发生故障时不会影响其他分路的使用，并且检修简单方便，设备集中节省空间。但是这种配电线路的造价较高，尤其是电缆部分的铜芯电力线缆，会提高整个电气工程的成本。因此，在大型建筑的配电系统采用了“TN-S”的供电系统，主要电系统的线路包括了三相五芯电缆，其中三相线的中性线和保护线（专用地线）是分开的。

这种配电系统大大减小了电气工程造价，同时也提高了用电安全性。但是，配电系统中的中性接地系统中，需要对PE线的重复接地。首先，当PE线正常工作时配电系统会处于零点接地的保护状态；当PE故障断开时，重复接地端的左侧电力系统仍处于接地状态。其次，当大地和相线断线发生短路故障时，重复接地有效避免了高电压沿着PE线传至用电设备的金属外壳，从而对人身安全造成威胁。最后，PE线的重复接地有效降低了相线与用电设备外壳短路的几率。综上所述，TN配电系统的接地系统对于整个配电线路的安全性起着非常重要的作用，有效避免了电路故障所带来的用电安全问题。

2 强弱电系统在接地时应注意的问题

2.1 防止强弱两种系统的相互连接

强弱电系统所适用的用电设备有所区别，其中强电系统带动诸如空调、洗衣机、热水器等大功率用电设备，所承受的电势差能力也很大。当弱电系统受到强电系统的干扰时，对承受电位差能力只有1 V的弱电系统的影响会非常明显，轻则影响音响、计算机互联网等设备的正常运行；重则烧毁设备，带来经济损失。因此，在施工过程中要采用国家GB50166-2007标准，弱电系统的控制电路的接地电阻要小于1欧姆，当接地小井和接地设备的距离大于25 m时，接地导线要增加一段横截面积大于25 mm2的铜导线。弱电系统中的计算机等用电设备铺设专用稳压电源，以确保单相电中N线连接的可靠性，防止N线连接不稳定时引起的三相负荷失衡，确保N线的电压稳定性可以有效防止稳压电源的意外烧毁。

2.2 避雷设备接地

在大型建筑中，强电系统中的N线的连接可靠性以及与PE线的有效隔离非常重要。同时，避雷设备接地处理及其稳定性也同样影响着整个强电系统的安全性。目前大多数建筑物都采用钢筋结构，钢筋的导电性较强，很容易受到雷击的伤害，因此在电气安全方面要做好接地工作。具体方法如下：将导线缠绕在钢筋表面并且引入地下，然后将钢筋和导线连成一个避雷整体网络。在连接引线时，需要将缠绕导线焊接到钢筋上面，减小接触电阻，防止电力运行系统在雷击时受到干扰。

2.3 动力用电系统的接地

在公共建筑中，电力电气设备，例如电梯等的接地具有非常重要的地位。电气工程施工人员需要对接地问题和使用情况进行综合考虑，促进接地系统的稳定性最优化，以确保电力设备在发挥最大使用效率的同时具有一定安全保障。此类动力设备的接地系统的稳定性和完整性是对公共场所人们生命财产安全的基本保障。

3 大型建筑强弱电系统的接地方式

3.1 单点接地

当用电系统的工作频率低于1 MHz时，通常采用单点接地方式，即将整个电路系统的某个结构点作为地面上的参考点，并且设置接地螺栓与地面连接。如此可以有效的避免两点接触所产生的耦合电路阻抗，耦合阻抗会带来干扰信号。另外，地线长度L和截面积S的关系应该满足：S＞0.83L，其单位分别为m和mm2。通常情况下单点接地时，功率地线以及机壳地线与信号底线相绝缘，很好的避免了短路的发生。

3.2 多点接地

当设备工作频率大于30 MHz时，往往采用多点接地方式，即使用地面板作为电路系统循环点。但是这种接地方式会导致用电设备受到很强的阻抗电磁干扰（接低阻抗的大小与工作频率和接地长度成正比），所以多点接触方式的应该设计在距离最近的接地电阻处。

3.3 混合接地

当设备工作频率在1-300MHz之间时，电路系统的接地方式采用混合接地的类型。评判标准为：L和（1/20）λ的大小关系，其中L为接地线的长度，λ为工作信号波长。当L小于（1/20）λ时采用单点接触方式；当L大于（1/20）λ时采用多点点接触方式。

3.4 浮地

浮地方式可以有效避免大地电气属性以及变化对于电路的影响，但是必须要保证浮地绝缘电阻的质量以及寄生电容的大小以及信号频率。因为电路在遭受寄生电容的影响时会干扰电路的感应，要尽量采取措施减小电容，并调整信号频率使其不能与工作信号频率相同。

3.5 接地电阻

为了减小电流流经电阻所产生的电压，接地电阻的组织必须要小于一定的标准值。因为附加电压会造成电磁干扰，以及对工作人员造成伤害。一般要求接地电阻要小于4欧姆，引线的长度要尽可能的减小而增加引线的横截面积。另外还需要保证接地螺栓的牢固性，增加接地的总面积，以减小接触电阻；同时，也可以通过注射导电性溶液增加土壤的导电性。

4 结束语

只有对强弱电系统接地安全问题的足够重视，才能保证人们的日常安全用电。不断采取有效措施，积极完善强弱电系统，持续提高接地系统的稳定性和牢固性，使得建筑电气使用更加安全化和人性化。

［1］马廷伟.大型建筑中强弱电系统的接地问题处理［J］.黑龙江科技信息，2016（08）：11-11.

［2］刘旭.大型建筑中强弱电系统的接地问题［J］.城市建设理论研究（电子版），2015，5（12）：406-407.

［3］靳笑一，高上.大型建筑中强弱电系统的接地问题［J］.城市建设理论研究，2014（13）.56-57.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.103