大型建筑中強弱電系統(tǒng)的接地問題研究

王 彥

（中南建筑設(shè)計院股份有限公司，武漢 430071）

大型建筑中強弱電系統(tǒng)的接地問題研究

王 彥

（中南建筑設(shè)計院股份有限公司，武漢 430071）

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們?nèi)粘Ｊ褂玫拇蠊β始译?、電氣設(shè)備也逐漸增多。大型建筑中的強弱電系統(tǒng)的接地安全問題直接關(guān)系到人們的用電的安全性和穩(wěn)定性。本文主要概述了接地在強弱用電系統(tǒng)中的重要性、接地所需要注意的問題以及強弱電系統(tǒng)的接地方式。

大型建筑；強弱電系統(tǒng)；接地

0 前言

強弱電系統(tǒng)已經(jīng)滲透到了人們?nèi)粘Ｉ畹拿恳粋€角落，現(xiàn)代大型建筑中的強弱電系統(tǒng)的部署也日趨復(fù)雜化。為了提高人們?nèi)粘Ｓ秒姷姆€(wěn)定性和安全性，強弱電系統(tǒng)的接地問題非常關(guān)鍵。采取有效的措施，提高接地系統(tǒng)的安全性和接地方式的合理性，是居民生活質(zhì)量和生命財產(chǎn)安全的重要保障。

1 接地在強弱電系統(tǒng)中的重要性

目前大多數(shù)的建筑配電系統(tǒng)所使用的配電方式為放射式配電，其主要優(yōu)勢在于配電線路互不影響，提高了供電的可靠性；當某線路發(fā)生故障時不會影響其他分路的使用，并且檢修簡單方便，設(shè)備集中節(jié)省空間。但是這種配電線路的造價較高，尤其是電纜部分的銅芯電力線纜，會提高整個電氣工程的成本。因此，在大型建筑的配電系統(tǒng)采用了“TN-S”的供電系統(tǒng)，主要電系統(tǒng)的線路包括了三相五芯電纜，其中三相線的中性線和保護線（專用地線）是分開的。

這種配電系統(tǒng)大大減小了電氣工程造價，同時也提高了用電安全性。但是，配電系統(tǒng)中的中性接地系統(tǒng)中，需要對PE線的重復(fù)接地。首先，當PE線正常工作時配電系統(tǒng)會處于零點接地的保護狀態(tài)；當PE故障斷開時，重復(fù)接地端的左側(cè)電力系統(tǒng)仍處于接地狀態(tài)。其次，當大地和相線斷線發(fā)生短路故障時，重復(fù)接地有效避免了高電壓沿著PE線傳至用電設(shè)備的金屬外殼，從而對人身安全造成威脅。最后，PE線的重復(fù)接地有效降低了相線與用電設(shè)備外殼短路的幾率。綜上所述，TN配電系統(tǒng)的接地系統(tǒng)對于整個配電線路的安全性起著非常重要的作用，有效避免了電路故障所帶來的用電安全問題。

2 強弱電系統(tǒng)在接地時應(yīng)注意的問題

2.1 防止強弱兩種系統(tǒng)的相互連接

強弱電系統(tǒng)所適用的用電設(shè)備有所區(qū)別，其中強電系統(tǒng)帶動諸如空調(diào)、洗衣機、熱水器等大功率用電設(shè)備，所承受的電勢差能力也很大。當弱電系統(tǒng)受到強電系統(tǒng)的干擾時，對承受電位差能力只有1 V的弱電系統(tǒng)的影響會非常明顯，輕則影響音響、計算機互聯(lián)網(wǎng)等設(shè)備的正常運行；重則燒毀設(shè)備，帶來經(jīng)濟損失。因此，在施工過程中要采用國家GB50166-2007標準，弱電系統(tǒng)的控制電路的接地電阻要小于1歐姆，當接地小井和接地設(shè)備的距離大于25 m時，接地導(dǎo)線要增加一段橫截面積大于25 mm2的銅導(dǎo)線。弱電系統(tǒng)中的計算機等用電設(shè)備鋪設(shè)專用穩(wěn)壓電源，以確保單相電中N線連接的可靠性，防止N線連接不穩(wěn)定時引起的三相負荷失衡，確保N線的電壓穩(wěn)定性可以有效防止穩(wěn)壓電源的意外燒毀。

2.2 避雷設(shè)備接地

在大型建筑中，強電系統(tǒng)中的N線的連接可靠性以及與PE線的有效隔離非常重要。同時，避雷設(shè)備接地處理及其穩(wěn)定性也同樣影響著整個強電系統(tǒng)的安全性。目前大多數(shù)建筑物都采用鋼筋結(jié)構(gòu)，鋼筋的導(dǎo)電性較強，很容易受到雷擊的傷害，因此在電氣安全方面要做好接地工作。具體方法如下：將導(dǎo)線纏繞在鋼筋表面并且引入地下，然后將鋼筋和導(dǎo)線連成一個避雷整體網(wǎng)絡(luò)。在連接引線時，需要將纏繞導(dǎo)線焊接到鋼筋上面，減小接觸電阻，防止電力運行系統(tǒng)在雷擊時受到干擾。

2.3 動力用電系統(tǒng)的接地

在公共建筑中，電力電氣設(shè)備，例如電梯等的接地具有非常重要的地位。電氣工程施工人員需要對接地問題和使用情況進行綜合考慮，促進接地系統(tǒng)的穩(wěn)定性最優(yōu)化，以確保電力設(shè)備在發(fā)揮最大使用效率的同時具有一定安全保障。此類動力設(shè)備的接地系統(tǒng)的穩(wěn)定性和完整性是對公共場所人們生命財產(chǎn)安全的基本保障。

3 大型建筑強弱電系統(tǒng)的接地方式

3.1 單點接地

當用電系統(tǒng)的工作頻率低于1 MHz時，通常采用單點接地方式，即將整個電路系統(tǒng)的某個結(jié)構(gòu)點作為地面上的參考點，并且設(shè)置接地螺栓與地面連接。如此可以有效的避免兩點接觸所產(chǎn)生的耦合電路阻抗，耦合阻抗會帶來干擾信號。另外，地線長度L和截面積S的關(guān)系應(yīng)該滿足：S＞0.83L，其單位分別為m和mm2。通常情況下單點接地時，功率地線以及機殼地線與信號底線相絕緣，很好的避免了短路的發(fā)生。

3.2 多點接地

當設(shè)備工作頻率大于30 MHz時，往往采用多點接地方式，即使用地面板作為電路系統(tǒng)循環(huán)點。但是這種接地方式會導(dǎo)致用電設(shè)備受到很強的阻抗電磁干擾（接低阻抗的大小與工作頻率和接地長度成正比），所以多點接觸方式的應(yīng)該設(shè)計在距離最近的接地電阻處。

3.3 混合接地

當設(shè)備工作頻率在1-300MHz之間時，電路系統(tǒng)的接地方式采用混合接地的類型。評判標準為：L和（1/20）λ的大小關(guān)系，其中L為接地線的長度，λ為工作信號波長。當L小于（1/20）λ時采用單點接觸方式；當L大于（1/20）λ時采用多點點接觸方式。

3.4 浮地

浮地方式可以有效避免大地電氣屬性以及變化對于電路的影響，但是必須要保證浮地絕緣電阻的質(zhì)量以及寄生電容的大小以及信號頻率。因為電路在遭受寄生電容的影響時會干擾電路的感應(yīng)，要盡量采取措施減小電容，并調(diào)整信號頻率使其不能與工作信號頻率相同。

3.5 接地電阻

為了減小電流流經(jīng)電阻所產(chǎn)生的電壓，接地電阻的組織必須要小于一定的標準值。因為附加電壓會造成電磁干擾，以及對工作人員造成傷害。一般要求接地電阻要小于4歐姆，引線的長度要盡可能的減小而增加引線的橫截面積。另外還需要保證接地螺栓的牢固性，增加接地的總面積，以減小接觸電阻；同時，也可以通過注射導(dǎo)電性溶液增加土壤的導(dǎo)電性。

4 結(jié)束語

只有對強弱電系統(tǒng)接地安全問題的足夠重視，才能保證人們的日常安全用電。不斷采取有效措施，積極完善強弱電系統(tǒng)，持續(xù)提高接地系統(tǒng)的穩(wěn)定性和牢固性，使得建筑電氣使用更加安全化和人性化。

［1］馬廷偉.大型建筑中強弱電系統(tǒng)的接地問題處理［J］.黑龍江科技信息，2016（08）：11-11.

［2］劉旭.大型建筑中強弱電系統(tǒng)的接地問題［J］.城市建設(shè)理論研究（電子版），2015，5（12）：406-407.

［3］靳笑一，高上.大型建筑中強弱電系統(tǒng)的接地問題［J］.城市建設(shè)理論研究，2014（13）.56-57.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.103