浅析民用住宅接地系统

【摘 要】本文主要介绍接地系统的分类、接地型式以及民用住宅接地系统的组成，主要包括配电系统接地、信息系统接地、等电位接地及防雷接地。

【关键词】接地；配电系统；信息系统；等电位；防雷

1 序言

接地是为了保证电气设备正常工作和人身安全而采取的一种用电安全措施，接地通过金属导线与接地装置的连接来实现。接地装置将电气设备和其他生产设备上可能产生的漏电流、静电荷以及雷电电流等引入地下，从而避免人身触电和可能发生的火灾、爆炸等事故。

2 接地系统的分类和型式

接地系统根据接地的作用和功能不同，一般可分为工作接地、保护接地及防雷接地。工作接地是为了满足电力系统或电气设备的运行要求，而将电力系统中的某一点进行接地，如变压器的中性点接地，消防、监控系统的综合接地；保护接地，也称安全接地，是为了防止电气设备因内部绝缘损坏，导致可接触外露导电体带电，对人身安全造成危险而进行的接地，如变压器、配电柜（箱）、照明器具金属外壳的接地；防雷接地是为了防止建筑物和电力系统受雷击时，产生的过电压对建筑物和电力系统造成损坏而进行的接地。

接地系统根据电源及电气设备可外露导电体与地的关系，可分为TN系统、TT系统、IT系统三种型式。

3 民用住宅接地系统的组成

3.1 配电系统接地

民用配电系统主要由高、低压配电柜、变压器及发电机组等部分组成，下面分别介绍它们的接地型式和方法。

3.1.1 高、低压配电柜接地

高、低压配电柜的接地包括保护接地、工作接地及屏蔽接地。保护接地是指高低压柜外壳的接地，当柜内电气设备的绝缘损坏而使外壳带电时，流过保护接地装置的故障电流可以使相应的继电保护装置动作，切除故障设备。另外也可以降低接地电阻保证外壳的电位在人体安全电压值之下，从而避免因外壳带电而造成的触电事故。工作接地是指高、低压配电柜内互感器二次线圈的接地，如果互感器二次回路没有接地点，则接在互感器一次侧的高电压将通过互感器一、二次线圈间的分布电容和二次回路的对地电容形成分压，将高电压引入二次回路，从而影响测量的精度，甚至造成保护系统的误动作。屏蔽接地是指高、低压配电柜引入的电力电缆和控制电缆屏蔽层的接地，目的是为了降低电缆运行时产生的电场、磁场对周围电气设备及人员的伤害。高压电缆屏蔽接地时要注意接地线不要通过高压柜的零序互感器，以免对高压保护系统造成误动作。

3.1.2 变压器的接地

变压器的接地包括工作接地和保护接地两种，民用住宅中使用的变压器，多为干式电力变压器。工作接地是将变压器低压侧的中性点直接接地，主要目的是保证三相线路的对地电压平衡，在发生单相接地故障时，产生的短路电流能使短路保护装置动作，迅速切除故障线路。保护接地是指变压器的外壳接地，目的是防止因变压器内部绝缘损坏，致使外壳带电，而对接触的人造成人身伤害。

3.1.3 柴油发电机组的接地

柴油发电机组的接地包括工作接地、保护接地及防静电接地。工作接地是指发电机中性点的接地；保护接地是指发电机组外壳及机座等可导电外壳的接地；防静电接地是指燃油系统的设备及管道接地。

高、低压配电柜、变压器及发电机组的接地均要求与建筑物的主接地网做可靠连接，接地电阻不应大于4欧姆。

3.2 信息系统接地

民用住宅信息系统主要包括火灾自动报警系统、安全防范系统、门禁楼宇对讲系统、停车场管理系统及设备监控系统等，这些系统中的电子、电气设备绝缘水平极低，对这些系统威胁最大的是雷电产生的过电压。来自雷电的电压一般会高达几万伏，甚至几十万伏，即使来自雷电的感应电压，也足以造成信息系统中电子、电气设备的损坏，致使系统瘫痪。所以为保证这些系统的正常运行，一定要做好接地工作，主要包括以下两个方面：

3.2.1 电磁屏蔽

在信息系统电子、电器设备较多的建筑物内，应根据图纸和规范要求，将建筑物做成全屏蔽、部分屏蔽、局部屏蔽或设备及管线的屏蔽，使雷击时的电磁场层层衰减，以达到防雷的目的。

3.2.2 安装电涌保护器

在信息系统设备的各配电线路上安装电涌保护器，电涌保护器可遏制瞬态过电压和泄放浪涌电流。从总进线到用电设备端通常配置三级浪涌保护，经过逐级限压和放电，逐步消除雷电能量，保证信息设备的安全。对信息系统中的重要设备及主要终端设备，可在电源进线端串联安装插座式防雷器，其作用是将雷电及其他浪涌电压限制到对设备没有损害的水平，对日常的电源系统操作过电压、电源高次谐波也具有限制和保护作用。

3.3 等电位接地

建筑中的等电位联结，是将建筑物中各电气装置和其它装置外露的金属及可导电部分与人工或自然接地体用导体连接起来，以减少电位差。等电位联结有总等电位联结、局部等电位联结和卫生间等电位联结。

3.3.1 总等电位和局部等电位

《低压配电设计规范》规定，采用接地故障保护时，建筑物内应将下列导电体作总等电位联结：（1）PE、PEN干线；（2）电气装置接地极的接地干线；（3）建筑物内的水管、煤气管、采暖和空调管道等金属管道；（4）条件许可的建筑物金属构件等导电体。所以根据设计规范的要求，要在建筑物内设置等电位接地箱。一般每栋建筑内都应设置一个总等电位接地箱，然后根据需要，在建筑物内的弱电机房、水泵房、消防值班室等室内设置局部等电位接地箱。总等电位箱与建筑物的主接地网直接连接，局部等电位箱与总等电位箱连接，建筑物内的所有非电气装置的金属管线就近与等电位箱连接。

3.3.2 卫生间等电位

卫生间是一个对用电要求非常高的区域，人在洗浴时身体皮肤潮湿，阻抗下降，此时人体能承受的安全电压不超过12V，若超过该电压，人的心脏即发生心室纤维性颤动，血液循环尤其是中枢神经的血液供应不能维持，人将在极短时间内因缺氧致死。为了人身安全要求，卫生间内必须要做局部等电位。卫生间等电位的做法是将卫生间内的金属物件，如水管、暖气、金属洁具等接到同一个等电位装置上，这样一旦其中某一部位带电，通过与等电位箱的连接，卫生间内的所有金属导电体都带电，人体接触到其中的两个或两个以上部位时，由于这些带电体的所带的电位相同，不会形成电位差，所以人体便无电流通过，就如同落在高压线上的小鸟并不会被高压电所电击到一样。

3.4 防雷接地

防雷接地，是指通过设置拦截、疏导最后泄放入地的一体化系统方式，以防止由直击雷或雷电电磁脉冲对建筑物本身或其内部设备造成损害的防护措施。流过防雷装置的雷电流幅值很大，可以达到数百千安，但持续的时间很短，一般只有数十微秒。防雷接地系统由以下几个部分组成：

3.4.1 雷电接受装置：直接或间接接受雷电的金属杆（接闪器），如避雷针、避雷带（网）、架空地线及避雷器等；

3.4.2 接地线（引下线）：雷电接受装置与接地装置连接用的金属导体。它的作用是把雷电接受装置上的雷电流传递到接地装置上，接地线一般采用圆钢或扁钢组成；

3.4.3 接地体：包括接地装置和装置周围的土壤或混凝土，作用是把雷击电流有效地泄入大地，现在常用的接地装置有水平接地极、垂直接地极、延长接地极和基础接地极。

民用建筑中根据建筑物的高度和重要性的不同，一般可分为一类防雷、二类防雷和三类防雷，高层建筑为了防止雷侧击，还应设置水平避雷带和均压环，与外墙上的栏杆、门窗等较大金属物相连接。防雷施工时一定要根据设计的要求，严格控制施工质量，防雷工程还应通过当地气象部门的验收。

4 结束语

建筑物的接地系统对建筑物的安全至关重要，一定要严格按照设计文件及相关规范进行施工和验收。只有建筑物的接地系统安全可靠，在发生危害时才能保护人民生命和财产的安全。

参考文献

[1]《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-2006

[2]《低压配电设计规范》GB50054-95

[3] 百度文库

作者简介：

李春岩，1981年1月出生，2004年7月毕业于吉林大学电气工程及自动化专业。