1、1基于电气系统的接地与防雷问题探索与研究【摘要】随着社会的发展，电力事业不断发展，在建筑工程中电气系统的接地和防雷技术也得到了人们的极大关注，本文探究了建筑电气系统的接地与防雷问题。 【关键词】建筑电气接地技术防雷技术 中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号： 随着建筑事业的不断发展，基于电气系统的接地与防雷技术越来越成熟，尤其在建筑楼宇现代化、智能化、人性化水平的进一步提高下，楼宇建筑物内大量的数据信息输入、运算分析、处理、传输共享等一系列工作，均需要通过微电位或微电流快速进行，也就是说在整个建筑电气系统中，除了需要构建一个稳定可靠的供电电源外，还需要结合电气系统功能性能特性建立
2、一个具备稳定基准电位系统。加上电力电子技术、微电子技术等日益向高频率、宽频带、高集成度、多功能、高精度等方向快速发展，电子元件内部及相互间电磁干扰也日益严重，采取有效技术措施解决电磁兼容问题，确保电气系统高效稳定的运行发展刻不容缓。为了确保电气设备和人身安全，利用接地扁钢、接地扁铜、接地铜线等将电气设备可能带电的外壳部分与土壤进行完善的电气连接，就称为接地，其中与土壤大地直接接触的金属物体就称为接地体或接地极；而专门为建筑电气系统接地而设置的接地体则称为人工接地体；建筑物2中兼作接地用且与大地直接接触的各种建筑金属构件、金属管道、以及建筑物结构内部的钢筋等，称为自然接地体。当设备处于正常运行工
3、况时，接地线是不载流的，而当设备存在漏电等危害时，就会通过接地线和接地体将漏电电流宣泄到大地中，进而确保设备和人身安全。 建筑低压配电系统的接地方式：1） TT 接地系统。TT 系统中，用电设备采用单独接地极与大地进行连接，与电源端的接地极间不存在直接的电气连接。TT 接地系统其在实际使用过程中，由于其具备较低的保护接地灵敏性，如果接地故障电流不足以设备接地保护装置的正确动作时，则可能导致电气设备金属外壳存在漏电危险，会造成人员发生触电事故。因此，当在智能楼宇建筑中采用 TT 接地系统时，需要与大容量漏电电流保护装置及过电流保护装置等相互搭配使用，提高系统运行安全可靠性。 2）TN- C 接地
4、系统。TN- C 系统中，中性线 （N 线） 与保护线（PE 线） 是合一的，也就是工程中常说的 PEN 线，建筑内部所有外露可导电部分均需与 PEN 线进行紧密连接。供配电系统中，三相负荷不平衡度较大、线路中谐波污染较严重，则其在运行过程中 PEN 线上会有不平衡、不稳定电流流过，这样不仅会导致用电设备金属外壳出现带电危害，同时还无法提供一个具备稳定的电位基准点，进而影响建筑中敏感性较强、精确度较高电子设备和数据处理装置的正常稳定运行工作。故单一TN- C 系统不太适合作为建筑电气接地系统。 3）TN-S 接地系统。TN-S 接地系统中中性线（N 线） 与保护线（PE 线） 是相互独立分开的
5、。当用电设备处于正常运行工况时，PE 线3上不存在电流流过，安全性较高、电磁干扰较低，同时可以提供可靠稳定的基准电位。因此，TN- S 系统比较适合于智能建筑电气系统的接地。4）TN-C-S 接地系统。TN-C-S 是 TN-C 和 TN-S 系统的混合接地模式，系统中前一部分满足 TN-C 系统特性，而当系统进入到用户终端配电箱后，则变为 TN-S 系统，也就是说 TN-C- S 系统集合了 TN-C 和 TN-S 两种系统的优点，也能作为智能建筑电气系统的接地。 5）IT 接地系统。IT 接地系统是三相三线式接地系统，没有中性线（N 线） ，因此不适合作为存在大量单相负荷的智能楼宇建筑电气
6、系统的接地 。 建筑电气接地技术要点：1、防雷接地。建筑防雷接地的主要作用在于利用完善的防雷接地系统，经雷电流迅速导入到大地中，以防止雷电流对电气系统的破坏。建筑中有大量电子设备与综合布线系统，这些电子设备及综合布线系统其正常运行电压均较低，且耐压等级均比较低，防干扰要求也较高，很容易受到雷击破坏。因此，对于智能楼宇建筑的综合防雷接地系统设计，必须要严密、可靠。所有建筑电气系统的功能接地，必须要以满足电气系统防雷接地基本性能为基础，建立严密、完善、完整的综合防雷接地系统，确保建筑电气高效稳定运行。 2、安全保护接地。建筑中的安全保护接地，就是将电气设备不带电的金属部分通过接地装置与埋设在土壤中
7、的接地体做好良好的电气连接。将建筑物内部用电设备及设备附近的一些金属构件，通过 PE 线与建筑接4地网有机连接起来，可以起到安全接地保护作用，但禁止将 PE 线与 N 线结合在一起。在中性点直接接地系统中，接地短路电流会通过人身、大地流回到配电变压器中性点处，进而对设备和人员进行保护。对于一些特殊的接地保护系统，需要结合工程实际需要，额外加装保护接地装置来降低系统的接地电阻，这样不仅可以确保建筑电气系统中设备系统的功能正常发挥和运行安全，同时还可以确保设备及人身免受漏电电流危害。 3、交流工作接地。交流工作接地主要是建筑供配电系统中配电变压器中性点或中性线（N 线） 接地方式。N 线必须采用铜
8、芯绝缘线，同时在配电系统中应设置辅助等电位接线端子，确保电气系统具备较稳定的基准电位。等电位接线端子绝对不能外露，且在设计、安装过程中，绝对不能与其它接地系统混淆；同时也绝对不能与 PE 线进行连接。在高压供电系统中，采用中性点接地方式时，应与继电保护装置有机配合，确保其准确可靠保护动作，同时可以消除单相电弧接地带来的过电压危害。4、直流工作接地。为了提高这些设备系统的准确性和稳定性，除了需要给这些设备系统提供一个稳定的供电电源外，同时还需要构建一个稳定的基准电位。在工程中，通常采用不小于 10mm2 的较绝缘铜芯线作为接地引线，一端直接与直流供电系统的基准电位连接，另一端则与供电子设备直接接
9、地。该接地引线不允许与 PE 线连接，同时也严禁与 N 线连接。 5、屏蔽接地与防静电接地。对智能楼宇建筑物内的电气设备系统，5实施等电位联结及安装，则可以有效防止 PEN 线和 PE 线传导引入的故障电压而引起电气设备系统的电击事故，同时也可以有效消除电位差、电弧、电火花等现象的发生，有利于消除电气设备系统电磁场引起的干扰，对弱电系统而言是一项非常有效的抗电磁干扰措施。 建筑物防雷五要素:1、防雷装置。在高层建筑顶部设置接闪器，如避雷针、避雷带，或将金属构件接地。接闪功能指外部防雷装置和内部防雷装置的总功能，即接闪器的效果好坏，建筑物内部会不会产生反击。2、避雷引下线。利用建筑物结构钢筋，对
10、避雷电可针及其引下线进行限流和分流为避免电磁干扰，子线路应该远离雷电引下线。避雷引下线数量多，以增加分流效果。引下线互相之间的距离不应小于规范中的规定。当建筑物很高时，引下线很长，在建筑物中间部位应设置均压环，改善分流效果，减少引下线的电感，还可降低反击电压。 3、均衡电位。均衡电位指建筑物内的各部位均能构成同一电位。如果楼内各部位的结构钢筋和各种金属设备及金属管线都能连成统一的导电体，当然建筑物内部就不会造成的电，不会产生反击和危及人身安全的接触电压或，同时，对微电子设备防雷电电磁脉冲也很钢筋混凝土结构的建筑物最具备等电位的。 4、防雷击电磁脉冲在避雷针、避雷带和防雷接地情况良好时，还应该注
11、意防止雷击电磁脉冲对电子设备的危害。 5、综合布线。在现代建筑物内部都离不开照明、动力、电话和电视和各种危机设备的线路，必须考虑防雷系统和这些管线的关系。 6结语：建筑电气接地系统优化设计和安装施工中，正确选择科学合理的接地方式和构建完善的接地系统非常重要。如果选择接地方式和系统不当，则引起的问题在实际施工过程中很难采取有效的技术措施进行补救。因此，在建筑电气接地系统优化设计和施工建设过程中，科学合理的分析和选择使用，应当引起建筑电气工作人员的高度重视。 参考文献 1张亚宾，李景禄，配电网防雷保护措施研究，中国防雷，2005，1，19-22 页； 2李景禄，张亚宾，配电网中性点接地方式探讨，中国防雷，2005，2，23-25 页； 3前苏联，A.H.多尔根诺夫著，王文端等译， 电力设备的防雷保护 ，电力工业出版社，1957 年 5 月，172-175 页； 4杨吟梅，屏蔽技术在微波站防雷中的应用， 微波通信站防雷保护研讨会讲义 ，电力部电力科学研究院，1994 年 5 月，28-37 页； 5郑健超，高电压试验室接地系统的试验研究，雷电与静电，1986年第 2 期，36-42 页； 6马宏达，防雷接地电阻的测量与实践经验，建筑电气，1996 年第4 期，28 页。
