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電氣接地的種類與施工

知識百科

  一、建筑電氣接地的種類 1、防雷接地  防雷接地， 顧名思義就是將大自然的雷電所產生的電雷導入到大地， 以此來防止強大的電流損壞電氣設備的措施 。 由于現代化辦公與管理的需要， 現代建筑中， 電子監控， 電梯， 計算機網絡， 辦公自動化用具， 以及他們需要的電源線路遍布樓層各地， 并且這些設備的耐壓等級相對較低， 而現代高層建筑在雷雨天氣尤其容易吸引自然界中雷電， 強大的電流通過電氣設備， 就會造成不可恢復的損傷， 常見的有擊穿電容器， 顯示管等， 因此， 必須按照建筑行業的相關規定， 在電氣設備安裝的過程中， 綜合估算防雷等級， 為電氣設計相應的防雷接地 。    2、交流工作接地  交流工作接地是將使用交流電的用電器或者電路中的中性點， 通過連接一個電阻或者直接大地連接起來的接地措施 。 這種接地在家用電器中十分常見， 一般大型的家用電氣， 其電工原理是將用電器中的變壓器中性點或者中性線接地， 一般而言， 作為中性線的材質為銅芯絕緣線 。 同時這個方法也運用到高壓系統中， 例如， 將高壓系統中的繼電器的中性點接地， 可以消除單相電弧， 以維持三相電壓穩定 。    3、直流工作接地  直流接地主要是針對建筑物內的計算機， 電子通訊和信號轉換設備的正常工作而設計的 。 由于以上電子通訊設備的信息輸入與輸出， 無線信號轉變為電信號， 能量轉換， 信號放大等過程， 都是基于電子管或者其他需要微電流的設備 。 直流工作接地， 是為了給這些設備提供可以準確供電的外置直流電源 。    4、安全保護接地  安全保護接地， 是將電氣不帶電的導體與接地體相連接的保護措施 。 安全保護接地， 一般用在弱電箱， 大功率用電設備 。 如果這類電氣沒有做好安全保護接地工作， 那么一旦接觸到這些用電器外殼， 就可能被擊傷 。    二、電氣安裝接地的施工  1、接地的兩種方式  （1）與大地相連接  通常人體離不開地球， 所以人們使用的各種電氣系統都以大地的電位為參考電位 。 為取得大地電位需與大地連接， 為此需打接地極用作與大地連接的接線端子， 通過接地線的傳導取得地電位， 這就是我們常用的接地 。    （2）與代替大地的導體相連接  隨著電氣技術的進步， 現時對接地賦予了新的涵義， 即與代替大地的導體相連接也是接地， 例如汽車的輪胎是絕緣物質， 因此汽車上各類電氣系統的接地也是接代替大地的金屬車身 。 許多用電中發生的電擊、電氣火災等電氣事故是因過大的電位差而引起 。 比如飛機上的電氣安全就是靠以機身代替大地， 進行低阻抗的等電位聯結并輔以其他安全措施來保證的 。 所以與代替大地的導體相連接而實現接地實際上就是與導體間進行低阻抗的等電位聯結 。 同理， 打接地極的接大地就是與大地作等電位聯結， 只是接地極的接地電阻以Ω 計， 其值甚大， 引起的電位差也大， 等電位效果不理想而已 。    2、等電位聯結降低了對接地電阻的要求  在地面上的建筑物內也可創造類似飛機內那樣的等電位環境以提高用電安全水平 。 那就是在建筑物內作等電位聯結， 即在建筑物內將電氣裝置的外露導電部分和電氣裝置外的可導電部分（金屬結構、管道等）互相連通而使電位相等或接近， 以減少電氣災害 。 等電位聯結是建筑物電氣裝置內必須實施的基本電氣安全措施 。 所以， 由于等電位的作用， 在許多情況下國際電工標準沒有必要規定接地電阻的阻值要求 。  需要說明， 以上所述系對低壓配電系統用電設備外露導電部分的保護接地而言 。 對于變電所低壓側中性點的系統接地我國的規定又失之過大， 例如規定為4Ω 以至10Ω， 這是不夠安全的， 但卻未提出其科學依據 。 需知就用電安全而言， 系統接地的接地電阻越小用電越安全， 因此國際電工標準對其都規定有計算公式的要求 。    3、對共用接地要求接地電阻不大于1Ω 的商討  現時一個建筑物內常有多種用途的電氣系統， 為避免不同系統接地裝置間的電位差引起人身電擊之類的電氣事故， 國際電工標準規定一個建筑物內只能設置一個共用的接地裝置， 這一要求已基本為我國的電氣專業人員所接受 。 但在我國一些規范內又額外增加共用接地的接地電阻不大于1Ω 的規定， 卻未見其說明和依據， 這是一個值得商討的問題 。 為減少電位差我們希望接地和等電位聯結的阻抗Z=（R2 X2）1/2 盡量小 。 在50Hz 的電氣裝置中電抗X 的影響可忽略不計， 而PE 線的電阻又甚小于接地電阻， 因此人們往往只規定對接地電阻值的要求 。 現在已進入信息時代， 信息技術設備的工作頻率以MHz 計， 這樣在阻抗Z中不僅需考慮電阻R 的影響， 更需考慮高頻作用下電抗X 的影響 。    因此國際電工標準對信息技術裝置不規定接地電阻要小到多少來保證信息設備的正常工作， 而是規定許多措施來最大限度地減少等電位聯結系統中的高頻聯結阻抗 。    4、建筑電氣接地的保護技術  （1）防雷接地  建筑樓宇內有大量的電子設備， 如通信自動化系統、火災報警及消防聯動控制系統、樓宇自動化系統、保安監控系統、辦公自動化系統、閉路電視系統等， 以及各自相應的布線系統 。 從已建成的大樓看， 大樓的各層頂板、底板、側墻、吊頂內幾乎被各種電線布滿 。 這些電子設備及布線系統一般均屬于耐壓等級低、防干擾要求高、最怕受到雷擊的部分 。 不管是直擊、串擊、反擊都會使電子設備受到不同程度的損壞或嚴重干擾 。 因此， 對建筑樓宇的防雷接地設計必須嚴密、可靠， 建筑樓宇的所有功能接地， 必須以防雷接地系統為基礎， 并建立嚴密、完整的防雷結構 。    （2）交流工作接地  工作接地主要指的是變壓器中性點或中性線（N 線接地）必須用銅芯絕緣線 。 在配電中存在輔助等電位接線端子， 等電位接線端子一般均在箱柜內 。 必須注意， 該接線端子不能外露， 不能與其他接地系統， 如直流接地、屏蔽接地、防靜電接地等混接， 也不能與PE 線連接 。    在高壓系統里， 采用中性點接地方式可使接地繼電保護準確動作并消除單相電弧接地過電壓 。 中性點接地可以防止零序電壓偏移， 保持三相電壓基本平衡， 這對于低壓系統很有意義， 可以方便使用單相電源 。    （3）安全保護接地  在建筑樓宇內， 要求安全保護接地的設備非常多， 強電設備、弱電設備， 以及一些非帶電導電設備與構件， 均必須采取安全保護接地措施 。 當沒有進行安全保護接地的電氣設備的絕緣損壞時， 其外殼有可能帶電， 如果人體觸及此電氣設備的外殼就可能被電擊傷或造成生命危險 。 在中性點直接接地的電力系統中， 接地短路電流經人身、大地流回中性點；在中性點非直接接地的電力系統中， 接地電流經人體流入大地， 并經線路對地電容構成通路， 這兩種情況都能造成觸電事故 。