智能建筑及工业电气设备安装工程中的接地问题分析

阮 凯

（中建七局安装工程有限公司，河南 郑州 450000）

经济的快速发展带动了智能建筑的发展，智能建筑的内部包括大量的电子设备，例如大楼设备自动化系统、通讯自动化系统、办公自动化系统、保安监控系统、电梯控制系统、卫星电视系统以及火灾报警系统等。这些设备有着较低的耐压等级，并且抗干扰的性能并不高，因此，在开展智能建筑设计施工作业时，不仅要注重设备的先进性，同时还要关注建筑物的性能指标，更需要注意的是接地技术的使用。接地系统安全的合理性，不仅能够有效保障设备以及建筑物免受雷电以及意外故障电力的危害，同时还能够确保人身安全。接地系统的安装作业看起来比较简单，但是实际上是一项比较复杂的过程，因此，应该结合施工经验，在参考国外的施工工艺的前提下，探讨现代智能化楼宇电气设备安装工程中的接地技术问题，以供同类智能建筑安装施工时参考。

1 电气接地装置的技术要求

（1）在进行电气接地装置安装作业之前，应该详细掌握工程施工单位已批准的要求进行施工，并且还应该有监理单位以及施工单位的监督。（2）一般情况下，接地电阻的要求：低压电气设备的接地电阻应该小于4 Ω，500 A以下的接地短路电流的高压保护接地电阻应该小于0.5 Ω；重复接地电阻应该小于10 Ω；变压器中性点的接地电阻应该小于4 Ω；而防雷装置的冲击电阻应该小于30 Ω。（3）设置接地系统。该环节的工作不仅需要用到自然接地体，同时还应该确保接地导体以及接地极在满足热稳定性要求的前提下还需要满足机械强度以及防腐蚀要求。此外，还需要确保接地系统防腐蚀设计的年限与地面工程使用年限相同，防腐蚀的设计应该根据当地的腐蚀数据确定。

2 接地保护系统的分类

2.1 工作接地

所谓的工作接地，就是为了确保电气设备能够正常工作或者在出现故障的时候也能正常工作而设置的接地系统，通常情况下，工作接地是借助电气设备中的中性点来实现的，因此，工作接地又可以称之为中性点接地。比如，电压互感器以及变压器的中性点接地属于工作接地，这种接地方式的接地电阻一般在0.5～10 Ω的范围内。

2.2 保护接地

为了保障工作人员的安全，把在正常工作时没有电压，而在绝缘损坏的情况下却带点的金属称之为保护接地，比

如，使高压电气设备的金属外壳接地，在电气设备绝缘损坏的情况下，金属外壳带电，此时产生的较大的故障电力就会启动保护装置，将已经损坏的设备切除，或者使电气设备外壳处的电位处于安全值，因此来避免触电现象的产生，这种接地方式的电阻在1～10 Ω的范围内。

2.3 保护接零

如果中性点直接接地，此时将中性线和电气设备的外壳直接进行连接，就能够对人起到保护作用，这种方法称为保护接零。该方法与保护接地相比较而言，可以更有效地确保人身安全，避免触电事故的产生。

2.4 防雷接地

为了避免电压以及雷击给人和电气设备带来危害，就需要通过一系列的措施将强大的电流倒入地面，这种方式被称之为防雷接地，同时也叫作电压保护接地。这种方法是将避雷线、避雷针以及避雷器借助导体和大地直接连接，该方法的电阻值在1～30 Ω的范围内。

3 电气接地施工中的要点

3.1 接地电阻

该技术在电气施工中具有非常重要的意义，要想使该技术发挥出应有的效果，首先应该做好接地电阻的测量工作，通过选择科学合理的适用于测量电阻的仪器来完成电阻值的测量，在测量过程中，应该确保测量电流以及测量电压两个回路，然后通过科学的计算方法求得电阻值。在测量接地电阻的过程中，应该将外部因素对其产生的影响考虑在内，例如土壤的潮湿度以及土壤的结构状况等。此外，还需要测量辅助物体，使总接地体以及辅助接地体之间保持一定的距离，以此来确保测量数据的准确性。总之，接地电阻的测量需要注意以下问题：

（1）仪器的选择。一般情况下，在测量接地位置电阻时不可以用万用表进行测量，万用表得到的测量结果不准确，关键是没有办法消除瞬间电流给测量结构带来的影响。

（2）方法的选择。接地电阻既可以测量电流同时又能够测量电压，根据相关方法以及公式，可以对所选位置处的电阻进行测量。这种测量方法的优势在于，能够避免瞬间电流所带来的干扰，从而得到较为准确的测量结果。

（3）环境因素的限制。将大地作为接地极，大地的电阻性来源于接地极的形状、土壤的种类以及电气工程的具体要求，因此，在实际开展施工作业的过程中，应该根据相关要求，对环境因素进行合理地排查，确保环境条件能够满足施工要求。

（4）正确安装辅助的接地极。在具体开展测量工作的过程中，应该要进行辅助接地极的准确安装，因此来确保测量结果的有效性。在实际落实测量工作的过程中，需要对不同点进行多次测量，从而筛选出最准确、最优的结果。

3.2 接地装置

不同的电气设备所用的接地施工技术也不一样，以确保电气系统的安全。对于变电设备而言，应该将变电场所建于建筑物的外部，在该项工程项目建设的过程中，需要将冻土层挖开，并且在冻土层下方位置处水平铺设接地体，与此同时，需要在接地体上分别连接变电设备的保护接地和工作接地，之后再进行独立的避雷装置的设置。对于直流设备而言，由于电流能够直接腐蚀金属，因此，在选择该设备的接地体的时候，需要选择满足标准需求的接地体，并且还需要定期检查腐蚀情况，使其不要与自然接地体连接。对于易燃易爆区域中的设备而言，需要对其安装对应的接地装置，与此同时，还应该给接地装置设置一定的保护空间。

4 处理建筑电气接地安装工程施工中常见质量问题的措施探讨

4.1 选用质量可靠的电气材料

在开展建筑电气接地装置安装工作中，为了能够有效确保该项工作的安装质量，需要选择具有良好质量的电气材料，并且使这些材料发挥出应有的效果。在选择电气材料的时候需要注意以下方面的内容：（1）配电箱的选择应该保证漏电开关以及内部空气断路器的质量合格，并且还应该按照施工方案的需求，选择对应的漏电开关以及空气断路器的型号。同时，要保障额定电流值满足设计要求，从而确保建筑电气接地装置的安装质量，这样一来在进行工程项目建设过程中也能够对电气材料进行高效运用。（2）在建筑电气接地安装施工实际情况以及工程需求的角度而言，在选择电线以及电缆等材料的时候，应该注意这些材料在使用过程中是否会发热，以此来提升工程项目的建设质量。

4.2 筑物低压电源进户处重复接地安装

在具体实施建筑电气接地安装施工作业时，为了能够有效降低质量问题出现的概率，并且严格把控安装工作，就需要注意以下方面的内容：（1）安装人员应该熟知行业技术规范以及施工方案，并且在其指导下具备区分保护接地以及重复接地的能力，同时还需要在建筑物的低压电源进户位置处设置零干线，确保建筑物中的接地系统能够处于高效、稳定的运行状态。（2）对保护线和接地线的功能有所了解，安装工作者需要考虑用电设备稳定性以及电击事故防范要求，在此基础上开展建筑电气接地安装作业，从而确保电气接地安装工程的整体质量。

4.3 施工现场的管理

对于建筑电气接地安装工程的施工而言，为了确保该项工作的质量，需要加强施工现场的管理工作，尤其是零星施工现场以及野外施工现场，需要按设计标准开展施工作业，不能随意变更，如有变更需求，需要在部门领导的同意之下，根据变革图纸开展施工作业。为了避免因施工单位偷工减料以及施工人员专业水平欠缺引起的质量问题，施工单位应该加强对施工质量的管理，并且要定期开展施工技术培训工作，此外，监理单位以及建设单位应该派专业人员监督整个施工电气接地安装过程，尤其是隐蔽接地装置的安装，更是需要旁站人员以及专业的监理人员监督完成，并且要对完工质量进行验收检查。

5 接地故障泄漏电流的监测

随着工业设备性能要求的不断提升以及智能化建筑的不断增多，设备安装工程对于接地可靠性的要求逐渐提高。因此，对于接地有着较高要求的建筑设备以及建筑物，需要做好接地电流的监测工作。

进行故障电流监测的方法是使中性线以及相线穿过电流的互感器，用电流互感器进行中性线以及相线电流的监测。如果系统中不存在对地泄漏电流的情况，此时电流互感器检测所得的电流和应该趋于零。如果三相负荷处于不平衡的状态，就说明电流差会经过中性线。

在对故障电流进行监测时，应该确保电流互感器的安装位置处于以下几种状态：

（1）对具有中性线的主干回路进行检测。这种方法适用于只有几台小型设备的电气系统中。但是对于大型的电气系统来说，应该安装多个电流互感器，不然就很难找到故障点。

（2）对总接地端子板到变压器中性点之间的电流进行监测。这种监测方法适合用在泄漏电流的直接监测中，而不能用于对中性线向量以及中性线的监测。

（3）对参考接地线上的电流进行监测。该方法用在特定参考接地线电气系统的监测中。使用这种方法，不仅能够监测泄漏电流，同时还能够对接线错误情况进行监测。

（4）检测噪音抑制变压器以及隔离变压器的二次回路。这种方法能够监测可编程控制器以及其他比较敏感的电子设备的绝缘水平、二次回路上出现的故障问题以及接线是否有误的情况。

6 结语

总而言之，在对接地系统进行设计以及安装的过程中，除了要考虑系统的理论线路之外，还应该考虑施工所在地的土壤特性、施工环境、接地导体的材料以及安装技术等方面的内容。只有对各个环节进行科学合理的把控，才能确保建筑电气接地系统的安装质量，从而保障设备安全稳定运行。