浅析建筑电气设计中的接地技术

摘 要：介绍了建筑触电危险类型与人体触电的危险性，从三相供电系统防漏设计、防雷系统设计、接地系统设计提出优化措施，最后强调结合工程实际，同时考虑接地保护措施，以实现设计的最优化。

关键词：建筑电气；触电；接地技术

电气系统施工技术是影响建筑物内部电气设备与安全性的重要因素之一，而建筑工程施工项目中，电气防雷接地设计与施工往往直接影响到建筑安全性。但在工程实践中往往经常看到一些建筑人员对建筑的防雷系统设计往往过于随意，如在选择释放点通道时过于马虎了事、电气设备耐高压质量比较差、未能科学地运用防雷分流技术等等问题的存在给建筑电气设备安全运行影响非常不利。因此在建筑电气设计时要更注意防雷接地问题，以保障建筑的质量与安全，提高其可靠性。

1 建筑触电危险类型与人体触电

1.1 三类建筑触电危险

从建筑的结构特征与环境方面分析，可以将触电程度分成无触电危险建筑、有触电危险建筑和触电危险程度较高的建筑。无触电危险的建筑指的是一些具有不带外露铁件、干燥的、其它导电固定件是一些绝缘性较好的材料的地板，如沥青、木质、塑料或橡胶等，一般不会发生触电；有触电危险的建筑指一些通常情况下是干燥的，但在用水作业时就容易浸湿砖、石、混凝土质地板，这类地板偶尔会发生触电；触电危险程度较高的建筑指处于具有湿热型气候的南方或沿海城镇或者农村一些地区，触电程度明显会一、二类要高。对于第一类建筑，家电接地要求较低，甚至不接地亦可；其他两类，就要按照家电的接地要求设计接地，否则建筑物具有较大的触电危险。例如日常所穿的皮鞋，在不同的地板特征，脚至大地的流散电阻值是不一样的，在干燥的木质地板，流散电阻值是9700000Ω，干燥的木质地板被水浸湿后流散电阻值是22000Ω，干燥的混凝土地板流散电阻值是74500Ω，潮湿的混凝土地板流散电阻值是1400Ω，干燥的片石地板流散电阻值是555000Ω，潮湿的片石地板流散电阻值是6000Ω，干燥的砖地板流散电阻值是50000Ω。由此可见，地板浸湿时电阻值大幅度下降，触电可能性大大提高，在一些带水的家务活动，地板和手都潮湿，大大增加触电的危险。

1.2 人体触电危险

人体主要是由骨骼、肌肉、神经、皮肤等组织构成，各组织的电阻值均有不同，但皮肤电阻值是最大的，因此通常以表皮人为人体的电阻值。正常的情况下，干燥的皮肤电阻值是10k～100kΩ，受伤时就会下降到800～1000Ω，不计表皮时人体即只有600～800Ω，在实践中通常以1000Ω作为人体电阻值。人体触电与皮肤状态、接触电压高低、接触面积、电流通过时间、接触压力等多种因素有关，但其危险程度与通过人体电流正相关。当流过人体电流为0.6～1.5mA时，有触电的感觉，手指会有轻微的颤抖；当流过人体电流为2～3mA时，手指会强烈颤抖；当流过人体电流为5～7mA时，手痉挛；当流过人体电流为8～10mA时，手和手臂感觉沉重及强烈的疼痛，但能摆脱带电体；当流过人体电流为20～25mA时，手立即麻痹，呼吸开始困难，难以摆脱带电体；当流过人体电流为50～80mA时，呼吸困难，心房开始颤抖了；当流过人体电流为90～100mA时，呼吸麻痹，持续3秒以上即使人心脏停止跳动而死亡。

2 建筑电气接地设计

2.1 三相供电系统防漏设计

我国低压配电变压器一般采用D，yn11，通常是以380/220V三线四线引入建筑楼，以220V单相二线引入住房。在设计时，务必将工作零线与保护零线区分开来，重视插座接地，为家用电器提供可靠的接地保护。选用三相五线制及单相三线制供电方式是一个非常有效的解决方法，这种接线方式，即使家电绝缘体损坏导致金属外壳对地呈现正电压，但电压只有几十伏，而且短路时间很短，流过人体通常在1.5mA以下，不会构成真正的威胁。另外，由于建筑三相供电系统保护接地技术对地电阻值要求比较高，尤其在一些干燥的地面，这样往往会导致系统防漏电措施不完善，给人们带来巨大的安全隐患，需要将三相供电系统与漏电保护器结合使用，以解决三相供电系统安全性及可靠性低的问题。

2.2 防雷系统设计

建筑防雷设计是一项复杂的工作，需要根据雷电入侵途径以及建筑的实际情况进行防雷系统综合设计，从而减少乃至消除高层建筑雷害事故，提高建筑的安全可靠性，保障人们正常的生活与工作。在实践中，最常见的措施有接闪和分流两种。

所谓的接闪是指在对建筑进行防雷设计时合理、科学地选择雷电释放通道，使雷电中的电量按照设计通道释放到大地中去，以保障建筑内的设备与人员安全。所谓的分流措施是通过对建筑外围的带电设施实行并联而形成一种能有效避雷的装置，从而提高建筑内部电气设备的防雷安全性。分流技术可以有效地保护建筑内部的设备和人员安全，但依然的部分雷电会在避雷设施分流后进入建筑内部电气设备中去，影响一些不耐高压的设备。因此，只有建筑内部的电气设备具有绝缘性能、耐压性能和抗腐蚀性能较好的情况下，应用分流技术于防雷系统中才是最有效的措施。

2.3 接地系统的优化设计

在建筑电气设计中，常用的接地保护技术有三种，即保护接地、工作接地和屏蔽接地。保护接地是在设计过程中留有专门的保护导线接地端子，不允许用螺丝在外壳或者底盘等部位代替保护接地端子。工作接地主要是消除弱电系统中的电容、电感和电磁波的干扰。屏蔽接地有单独接地和两端接地两种，从可靠性的角度来说，在优化接地系统时推荐两端接地。另外，在施工现场，要努力提高电气设备施工人员的责任意识和安全意识，区分好PE与N线，杜绝混接，保证两种线正确连接。

3 结语

在实践中，建筑电气接地技术还有很多，需要工程技术人员根据现场进行有针对性的选择不同的设计方案。在论述建筑电气接地设计，同时也需要注意接地故障保护措施，如TN系统和TT系统是应用较为广泛的两种接地系统故障保护系统。只有在设计中充分考虑各种因素，才能最大限度保证设计安全可靠性。

参考文献：

[1]史胜军.对数字式变压器差动保护CT接线方式的探讨[J].牡丹江师范学院学报（自然科学版），2006（02）.

作者简介：陈志云（1987-），男，广东云浮人，学士，助工，主要从事：电力系统10kV线路、民用建筑变配电、0.4kV低压电气设计工作。