民用电气的接地保护措施探究

李葆珺

民用建筑的电气系统中，涉及到大量的电气元件以及先进的电子设备，再加上电气系统的数字化发展，更是增加了电气系统的运行风险。接地保护措施是民用电气系统安全保护的主要措施，有利于营造安全、可靠的运行环境，全面保护电气系统。民用电气接地保护措施具有实践性的要求，必须以民用建筑电气系统的实际情况为主，充分落实接地保护措施，优化民用电气接地保护措施的应用，改善电气系统在民用建筑中的保护状态。

一、民用电气接地保护措施的作用

民用电气接地保护措施，用于维护电气系统的安全运行，保护民用建筑。民用电气接地保护措施的作业，可以分为两类，分析如下：

1、预防电击。民用建筑的运营环境复杂，人们居住的过程中，能够引起电击风险，电气系统中的接地保护，可以预防电击风险，控制电击引起的故障灾害。接地保护措施，促使电气系统与大地相连，在大地电阻的作用下，电气系统的电位接近于大地，提供安全预防的措施，具有预防电击的能力。

2、预防雷击。雷击对民用电气的破坏性很大，包括静电干扰、电磁脉冲、电磁感应等，接地防护是预防雷击最直接的方法。例如：接地系统中浪涌保护器的应用，预防雷电引起的瞬态过电压，浪涌保护器能够吸收雷击产生的低电压浪涌，保护民用建筑中的电气设备，抑制电位升高，消除民用电气设备中的电压差，而且浪涌保护其可以重复预防雷击干扰，始终保持浪涌保护器的有效性。

二、民用电气接地保护中的要点分析

民用建筑对电气接地保护的需求比较大，因为电气接地保护关系到居民的居住及用电安全，确保整个民用建筑的安全运营，所以规划民用电气接地保护中的要点，保障民用电气接地保护的规范性。

1、落实制度要求。制度是民用电气接地保护中的相关规范，约束保护措施中的各项行为，促使接地保护与民用建筑保持同步的状态，由此提高接地保护的水平。民用电气接地保护制度中，以《建筑电气工程施工质量验收规范》为依据，通过落实制度内的要求，优化接地保护措施的应用。制度中规定，电气接地保护需要在民用建筑的地上部分，设计测试点，评价接地保护的电阻是否合适，一般情况下，可采用基础钢筋，检测接地电阻。按照制度内容，对电气接地保护提出几点要求，如：（1）提高民用电气的接地质量，不能随意降低接地保护的要求，严格按照制度规范执行接地测试，排除影响接地保护的因素；（2）注重接地焊接控制，尤其是导电体焊接，不能影响接触面的面积，防止增大接地电阻；（3）审核接地保护中的金属材料，取消有质量问题的材料应用，把关材料质量。

2、强化细节控制。民用电气接地保护系统中，细节控制是一项重要的工作，细节对接地保护效果的干扰比较大，电气接地保护需采取有效的策划方式，科学规划接地保护中的细节要点。例如：某民用电气接地保护中浪涌保护器的安装设计，需要考虑浪涌保护器的使用原则，在民用电气接地系统中，选择恰当的位置，而浪涌保护器的应用细节，与接地保护存在直接的关系，浪涌保护器方案设计时，深入研究接地系统耐冲击过电压的类型，按照Ⅰ类～Ⅳ类的标准，规划耐冲击电压的额定值，进而规范浪涌保护器方案中的细节部分，同时还要注重浪涌保护器的选择问题，可先进行浪涌保护器的风险分析，确定其能够承载的能量后，再确定浪涌保护器的选择级别，综合考虑民用电气接地保护中的环境因素、接线因素，加强浪涌保护器的细节控制。

三、民用电气接地保护的方案

民用电气系统中的设备、线路都是电流传输的路径，一旦电气系统出现薄弱区域，即会引起安全事故，如：漏电、短路、雷击等，电气系统迅速成为导体，导致电气系统内出现过电压现象，无法保障民用建筑的安全运营。民用建筑根据自身的需求，设计并落实电气接地保护方案，保护电气系统的安全性能。电气接地保护工作，是民用建筑中的一项重点，其可抑制过电压现象，结合民用电气系统中，低压部分的接地保护实施案例，例举比较常见的接地保护方案。

1、TN系統接地。TN系统接地，围绕三相四线制展开，选择中性点接地的方式，实现电气系统的接地保护。某地区高层民用建筑中，TN系统借助PF线，完成接地保护，投入实践应用的保护方式有三种，分别是：（1）TN-C，此类接地方式的节能效果较好，其在电气系统中可以满足最基础的安全需求，利用PE和PEN线，接入电气系统，完成接地保护的过程；（2）TN-S，将N线与PE线分开连接，PF线上无电流经过，如果N线发生了风险，也不会干扰PE线的使用，解决了间接短路的问题，有利于强化低压电气系统的可靠性，TN-S接地保护方案的稳定性强，能够消除电气系统内的电磁干扰，但是节能效果不好，也是TN-S接线的一项缺陷，还存在提升的空间；（3）TN-C-S，属于TN-C与TN-S的结合体，融合量前面两个接地保护系统的特点，其在民用电气系统内，可以实现重复的接地保护，在配电环境复杂的民用建筑中最为常用。

2、TT系统接地。TT系统接地方案，同属于三相四线制、中性点接地，与TN系统相同。民用电气系统中的设备，通过PE线实现接地，TT系统接地保护实现了优化应用，其可降低设备接入大地时的风险，全方位保护电气系统，在一相故障保护、电流保护中有明显的效果。TT系统接地保护的发展潜力非常大，目前投入了触电保护装置，更是显示出了此类系统接地方法的可使用价值。

四、民用电气接地保护的安全措施

以某民用建筑为例，分析电气接地保护的安全措施，该民用建筑注重屋面防雷，其为三级防雷工程，全面落实了接地保护的安全措施。该民用建筑为了提升电气接地保护的水平，在屋面配置了防雷网，辅助接地保护，因此，还要提出几点接地安全保护的措施，才能维持电气接地保护的效益。首先依照该民用建筑现行的电气系统设计，安排电气接地保护措施的安全实施。该建筑的照明系统中，按照相关规范选用三根线设计，用于提高照明系统及设备的保护能力。近几年，在民用建筑照明系统接地保护中，承包企业不注重三线设计，随意减少其中一根电线，导致接地保护中出现串接的情况，该建筑在电气接地设计前期，明确指出了照明系统的三线设计，重点规避线路串接的风险，除此以外，建筑企业严格按照穿线规范，配合安装漏电保护器，全面保护照明系统的回路，同时还能控制金属设备漏电的情况，加强了照明系统安全保护的力度。第二是电气系统中的金属接地保护。该民用建筑采取金属接地保护的措施，用于降低建筑雷击的风险，电气系统内的金属管比较多，如果连接时不注重跨接控制，很有可能引发雷击干扰，该建筑中需要准确的安排跨接工作，在保护金属管的同时，优化电气连接，分配接地保护的线路，促使其可实现稳定的接地保护。第三是电源系统的接地保护措施，是指该民用建筑的室外电源。室外电源在雷击的干预下，系统内出现电磁脉冲，严重危害了电源系统内接入的设备。该建筑电源系统的接地保护中，安装了浪涌保护器，通过疏导的方式削弱电磁脉冲，浪涌保护其还能限制电压过高，解决了雷击引起的过电压问题，最大化的保护室外电源系统。第四是该民用建筑地下室中的接地保护措施，按照电气接地安全保护的要求，设计接地网、接地点，维护地下室电气运行的可靠性。地下室中包含了诸多安全风险比较高的设备，如：发电机、配电设备等，增加了电气接地保护措施的实施压力，此时该民用建筑强调了接地网的连接性能，利用可靠的连接，保障地下室中各项设备的安全，预防连电或短路事故，提升地下室接地保护的效果。

五、民用电气接地保护措施中的注意事项

民用电气接地保护措施对安全性的要求非常高，用于规范电气接地系统，优化电气系统的运行环境，为民用电气接地提供优质的保护措施。由于电气接地保护措施与民用建筑的安全相關，所以规划电气接地保护措施中注意事项以此来提高民用建筑安全能力。

1、供电系统接地的注意事项。供电系统是民用电气接地保护的主要对象，其在接地的过程中需落实以下几点注意事项，维护供电系统接地的安全性能。分析供电系统接地的注意事项，如：（1）民用建筑供电系统中，需按照线路级别安装防雷装置，控制雷击风险，保护供电稳定；（2）供电系统内安装的浪涌保护器，根据安全要求控制相邻的间距，严格按照间距要求安装，如果民用建筑供电系统无法提供足够的间距，安装浪涌保护器的同时需要加装具有协调功能的电感设备，辅助保护供电系统的安全接地；（3）优化接地保护的设备，选用高质量的设备，预防设备失灵；（4）供电系统内的共用接地保护中，电阻值<1Ω；（5）供电系统接地保护中的电源防雷器，采用钝角弯曲的方式连接，强化接地保护。

2、接地保护中的注意事项。民用电气接地保护的注意事项有：（1）预防直击雷在接地系统内的反击破坏，结合电气接地保护中的防雷设计，区分不同的防雷模块，防护雷电的反冲击；（2）电气系统内，两个独立的接地保护系统，间距必须大于20m，如不能满足间距限制，需加设均衡器，辅助接地保护系统的调节，注重接地保护的效益控制；（3）接地保护室外接线的尽量采用焊接的方式，还需实行防腐处理，保护接地线路，避免其出现质量问题；（4）室内接线先实行机械连接，再进行焊接处理，在此基础上连接接地装置，落实防腐处理即可。

3、监控系统接地的注意事项。监控系统也属于民用电气系统的一部分，其对接地保护也存在较大的需求。由于监控系统的安装特殊，所以极其容易发生接地风险。针对民用监控系统，提出接地的注意事项，如：（1）监控系统的信号设备，要远离避雷系统，以免雷击产生的电磁波干扰信号设备的接地保护，由此还能保护信号设备的性能安全；（2）为了提高监控系统接地保护的水平，避雷针不能选择信号设备的位置处安装，消除引雷的风险；（3）监控系统的通信设备，属于独立接地防雷的部分，安装位置尽量在民用建筑的最高点，有利于维护接地的质量。

结束语

民用电气接地保护，是一项重要的工作，其在民用建筑中发挥重要的作用，保护电气系统的安全。我国民用建筑中，非常注重电气接地保护措施的应用，通过保护要点制定可行的方案，同时落实接地保护的安全措施，加强电气接地保护的控制力度，发挥电气接地保护在民用建筑中的作用，提高电气接地保护的质量和效率，符合民用建筑的基本需求。

（作者单位：上海市安装工程集团有限公司）