民用建筑电气保护接地设计与施工问题

文/叶保强 广东华方工程设计有限公司 广东东莞 523000

民用建筑的保护接地设计是最为关键的间接接触电击防护工作，是保障业主居民住户生命财产安全的重要环节，设计单位需要严格依照国家以及行业相关规范对保护接地技术进行科学合理的选择。随着城乡居民住户消费能力的不断增长，电气工程设计行业也迎来了难得的发展契机，相关单位需要充分发挥出新技术与新设备的应用优势，最大程度上提高民用建筑的使用性能，施工人员自身也需要在日常生活中加强在技术经验方面的总结与归纳，丰富专业知识，提升技术操作水平，对各种接地设计技术有一个全面的掌握，在提高民用建筑电气保护性能的同时改善居民的居住环境。

为了推动建筑工程项目建设水平的提升，施工单位需要进一步加大对于电气保护接地装置的重视力度，对相关的施工操作进行更加严格的规范，严格依照施工设计图纸的有关要求合理应用接地技术与接地设备，为居民住户的生命财产安全提供更加全面的保证。相关管理部门也需要继续做好相关的事故风险排查工作，提高施工与设计等方面的管理水平，为居民住户创造一个更加安全、舒适的生活环境。

1、民用建筑电气接地保护概述

1.1 电气接地保护的重要性分析

保护接地在民用建筑中的应用目的主要在于，综合运用各种手段避免电气装置配电装置、金属外壳因构架设备外露而造成人身触电。对相关设备进行接地处理是提高电气使用安全性最重要的处理方法。在现阶段，I类设备为主仍然是民用建筑最为主要的电气设备种类，为了能够对回路进行抑制，施工单位需要采用有效方法对电气设备进行接地保护处理，同时也要在设备出现接触故障的情况下尽量限制接触电压。通过电气接地保护技术，可以在预期接触电压超标的情况下对房屋电路进行自动化的切断处理，既要保护电气设备与住户自身的安全，同时也要保证整个建筑内部整体电路的运行安全。

1.2 电气接地保护功能发挥

随着我国现代化建设的不断发展，许多新型用电设备开始投入到居民生活的日常应用中，电气化产品用电需求类型日益复杂，运行功率日益增加。若在电气设备运行过程中出现绝缘体破损或老化等方面的问题以及接地保护装置异常的情况下，很有可能在金属外壳带电的情况下无法将电源及时切断，地与带电体之间会出现较大的电位差，对于居民用户将会造成十分严重的危害。因此，施工单位需要综合运用各种手段重点做好电气接地保护工作，为居民住户的日常用电安全提供更加充分的保证。

2、民用建筑电气接地保护原则

为能够抑制回路或设备中发生带电导体与外露可导电部分发生接触故障时， 接触电压超过接触电压限制数值，且持续时间足以引起对人体有害的病理生理效应前而自动切断该回路或设备电源的这一要求，施工人员所设置的接地保护装置需要能够在出现单相接地故障的情况下生成一个专门的电气通路，进而生成漏电电流或故障电流，促使上级保护器件动作脱扣，将故障线路电源自动切断，同时对故障设备进行及时的维修与检查。无论所采用的接地保护装置为何种形式，均需要对接触电压进行严格的限制，避免出现严重的财产损失或人员伤亡。因此，对于设备可导电的外露部分，施工人员均需要为其设置一个专门的接地保护装置。

3、电气接地保护设计

3.1 电气接地保护的形式

根据当前的行业标准与有关规范，可供选择的接地保护形式具体包含以下三种，即IT系统、TT系统以及TN系统。首个字母代表地与电源端之间的关系：I代表电源端所有带电部分有一点通过阻抗接地或不接地、T代表电源端有一点直接接地；第二个字母表示地与外露可导电部分之间的关系：N代表电源端与可导电部分接地点有直接电气连接。

3.2 接地保护设计要求

不同的电气接地保护形式对于接地保护的设计要求各不相同。对于TN系统来说，全部电气装置可导电的外露部分均需要在PE线的作用下连接电源系统接地点；TN系统要求间接接触保护电器与接地故障回路阻抗能够在规定时间内将故障回路切断，并且该运用下的电流乘积需要严格控制在相导体对电标称电源以下。需要注意的是，依照TN系统应用的特殊规定电气设备末端线路与配电线路，其故障状态下的断开时间需要严格控制在5s以内，供给移动式电气设备与手持式设备的插座回路或末端线路在220V电压环境下，接地故障切断时间需要控制在0.4s以内，在380V以上电压环境下该数据应大于0.1s，在220～380V电压环境下该数据应大于0.2s；在TN系统技术条件下，若电流保护电器在配电线路中同时作为间接接触防护电器的情况下，当前的自动操作无法在规定时间内切断电源，需要通过剩余电流动作对故障状态下的电器设备给予保护。

对于TT系统来说，采用同一间接接触防护方式对配电线路进行防护，要求各自或共用接地极与PE线保持连接，保证间接接触保护电器在规定时间内切断故障回路的动作电流与电器外露部分保护导体与接地电阻的电阻之和之间的乘积须严格控制在50V以内。在故障状态下，TT系统能够以间接接触的方式对故障回路动作电流给予切断保护。根据以往的操作经验可知，若采用TT系统，则可以排除故障电流瞬时切断技术，由于该位置下的外壳绝缘受到破坏，在出现故障的情况下很可能将电流传递至其他设备，加大间接接触触电的危险。由于故障状态下的TT系统会出现比较大的回路阻抗，只产生比较小的故障电流，因此采用电流保护技术则很难在第一时间触电切断操作。

在供电连续性高的场景下，普遍采用IT系统，该系统在出现接地故障的情况下，只能够产生比较微小的故障电流，通常情况下对于财产与人员的安全不会造成严重的损害，因此在出现故障的情况下不会将电源断开，只需要发出报警信号即可。在相线接地的过程中，设备共用单一电源的情况下，接地保护可采用TN系统，而同时也要用“TN”系统来替代接地极系统；设备独享电源的情况下，接地保护可采用TT系统，而同时也要用“TT”系统来替代接地极系统。本文建议应排除中性线，若中性线发生接地故障，IT系统将失去作用，取而代之的将是TN系统，电源供电的可持续性将会受到比较大的影响。

结语：

当前我国已经进入到现代化建设的关键阶段，建筑行业的发展也需要进一步满足市场化的要求，同时也需要对建筑内部用电的安全性做好把关工作。因此，施工单位需要全面了解各种保护接地技术的应用方法，对各种不同的接地保护系统进行合理化的应用，了解不同保护系统之间的应用特点与转化机制，只有这样才能够最大程度上提高居民住户的用电安全性。

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