王震1 谷云2
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摘要：电气设备的安全使用关系到整个建筑能否正常运行，关系到建筑内其他设备乃至人身安全。为更好地进行建筑电气的接地设计，就要对现代建筑接地系统的特点进行深入分析，总结以往经验教训，合理设计和施工，方能保证接地系统的可靠使用。
关键词：建筑电气；接地保护；方法
我国建筑电气与国际水平尚存在一定的差距，尤其是在建筑电气安全等方面。所以，我们电气工程人员一定充分建筑电气的接地问题，对建筑电气设备选取合理的接地形式，并合理做好相关的接地设计和施工，以便防止人身遭受电击、保证电力系统的正常运行、防止雷击和静电的危害，保证建筑的用电质量和用电安全。
一、目前建筑电气接地的类型及目的
1.工作接地。工作接地是为电路正常工作而提供的一个基准电位，它可设为电路系统中的某一段或某一点，其值多为0。若该基准电位不与大地相连，视为相对零电位，则它可能受到外界电磁场的变化影响也随之发生变化，这种不稳定的相对零电位可能引起系统参数变化，使得电路不能稳定工作。
2.保护接地。即将高压电气设备外壳同大地相连，其目的主要有三点防止机壳上积累电荷，产生静电放电而引发人体触电或设备损坏事故，如电脑机箱的接地，可有效释放聚集在一起的电荷；保护接地可屏蔽设备巨大的电场，起到保护作用，如变压器外面的防护栏可屏蔽其自身巨大的电场；当设备的绝缘损坏而使机壳带电时，保护接地可引起电源保护动作而切断电源，确保人员安全，如电饭煲和电冰箱等的外壳接地。
3.防雷接地。如果电力电子设备遭遇雷击，不管是感应雷击或直接雷击，若没有做好防范保护措施，就有可能损坏电气设备，甚至直接造成其报废。所以为防止雷击，需要针对防雷保护设备设置防雷接地，通常在屋顶、烟囱顶部等较高的部位设置避雷针与大地相连，保护人员和电气设备不受雷击危害。
二、现代建筑电气的接地保护方法
1.低压配电系统的接地
（1）TT系统。用电设备采用单独的接地极接地，与电源的接地极无电气上的联系。正常运行时，具有较好的安全性并可以提供基准接地电位，因而适用于由低压公共电网供电及对接地要求高的精密电子设备和数据处理设备的场所。这种系统的不安全因素主要是保护接地灵敏度低，若接地故障电流不足以保护装置的正确动作，将导致电气设备的金属外壳带有危险电位。因而若将TT系统用于智能建筑中，需采用大容量的漏电电流保护装置及过电流保护装置。
（2）TN—C系统。系统的中性线（N线）与保护线（PE线）是合一的，通称PEN线，所有外露的可导电部分均与PEN线相连。该系统简单、经济、接地故障灵敏度高，适合于三相负荷较平衡、单相负荷容量较小的场所。若三相负荷不平衡及线路中有较大的高次谐波电流时，PEN线上有不平衡、不稳定电流流过，不但会使用电设备的金属外壳带电，且无法提供一个稳定的电位基准点，因而影响敏感的电子设备和数据处理设备的正常工作。故TN—C系统不适合作为智能建筑的接地系统。
（3）TN-S系统。中性线（N线）与保护线（PE线）是分开的。用电设备正常工作时，PE线上无电流通过，安全性高、电磁干扰低、可以提供可靠的基准电位。因此TN—S系统可以用作智能建筑的接地系统。
（4）TN-C-s系统。系统中前一部分是TN-C系统，而在进入用户配电箱后，则为TN-S系统。因此TN-C-S系统亦可作为智能建筑的接地系统。
（5）IT系统。IT系统是三相三线式接地系统，无中性线（N线），因此不适用于有大量单相负荷的智能化建筑中。
2.线缆的屏蔽接地。智能建筑中屏蔽电缆的使用量非常大，而屏蔽电缆电磁干扰的效果与屏蔽层的接地方式密切相关。
（1）高频电路采用多点接地对于高频电路，如果屏蔽层（或金属护套）接地点的长度接近于0．25h时，屏蔽层就期不到电磁屏蔽的作用，而是一根辐射天线。
因此，高频电路的屏蔽层或金属护套一定要采用多点接地。如果不能做到每隔0.1有一个接地点，至少应把屏蔽层的两端接地。这样就可有效防止电缆屏蔽体上出现高电平噪声电压。另外，由于高频的集肤效应，噪声电流只在屏蔽层外表面流动，而信号电流在导体内层流动，相互间的干扰也减至最小。
（2）低频电路采用单点接地。频率低于1HZ时，电揽屏蔽层应采用单点接地方式，以防止其他电流流经电揽屏蔽层产生电磁干扰。因此，若采用同轴电缆传输信号时，如要通过屏蔽层提供信号回路，可在信号源将信号源与屏蔽层相连接地。也可以将屏蔽电缆穿入金属管内或采用双层屏蔽电缆，将金属管或电缆外屏蔽层在两端接地，而金属管内的电缆屏蔽层或屏蔽电缆的内屏蔽层一端接地。
三、建筑物内应采取的各种接地措施
现代建筑电气除要考虑防雷接地、交流工作接地及安全保护接地外，还要考虑弱电系统的直流工作接地和屏蔽接地与防静电接地。
1.防雷接地。现代建筑中智能化程度逐步提高，电气设备中包含大量电子设备，如网络通信系统、数字电视系统、火灾防控系统、健康安全系统、办公自动化系统及综合布线系统等。上述电子设备及其布线通常都是低压器件，容易受到电磁干扰，抗雷击能力较差，无论是直击雷还是雷击电磁脉冲、反击雷都会造成电子设备的实效。因此，现代建筑的防雷设计一定要可靠、全面，所有的接地都应以防雷接地为基础。现代建筑一般是二类防雷级别，其接闪器应使用针带组合式。建筑物中的圈梁钢筋、楼层钢筋以及外墙金属元件都应与防雷系统相连，其中内筋应与防雷接地体相连，形成屏蔽良好的笼状防雷系统。如此即能防护雷击引起的设备损坏，同时可以防护雷击造成的电磁干扰。
2.交流工作接地。工作接地是指把电气系统中某个工作点，直接或者通过阻抗与接地点连接。交流工作接地只要包括变压器的中性点或中性线接地，N线一定要选用铜芯的绝缘线。配电系统中的等电位接线端子，通常位于箱柜中，此类端子不能暴露在外，不能和其他的功能接地相连，也不能和保护接地连接。在高压配电系统中，使用N线接地能够使继电保护的动作准确，而在低压配电系统中，使用N线接地能够防止电压漂移，使三相电压平衡。
3.直流接地。直流接地是现代建筑需要考虑的新问题，在现代智能建筑中，使用了大量的通信设备、网络设备、数字电视设备及计算机控制设备等电子设备，这些设备大都是低压直流供电。其再进行信息传输、信号处理、逻辑操作等过程中，都是通过高低电平信号进行快速传输，设备与设备间通常还有总线相连，因此，为了数据处理的误码率低，稳定性高，就必须有一个稳定的基准电压作为参考。在实际应用中，可选用截面大的绝缘铜芯，将其一端接在基准电压，另一端则进行直流接地。
参考文献：
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