建築工程供配電中“弱電系統的接地問題”你弄清楚瞭麼？

建築工程供配電中“弱電系統的接地問題”你弄清楚瞭麼？

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隨著我國建築事業的發展，不管是哪一類建築物，在供配電設計中都包含有接地系統。而接地系統在建築物供配電中，占有重要的地位，因為它關系到整個配電系統的可靠性，安全性，所以做好弱電系統的接地工作至關重要，本文將從以下幾方面分析弱電系統中的接地要求以及若幹問題，希望能夠為弱電行業的電力系統佈置提供有意義的參考。

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一、弱電系統的接地一般規定

弱電系統的接地，按用途分有保護性接地和功能性接地，不同的接地有不同的要求，應按設計決定的接地施工。

保護性接地分為：防電擊接地、防雷接地、防靜電接地和防電蝕接地；

功能性接地分為：工作接地、邏輯接地、屏蔽接地和信號接地。

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需要接地的弱電系統的接地裝置應符合下列要求：

1、當配管采用鍍鋅電管時，除設計明確規定處，管子與管子、管子與金屬盒子連接後不必跨接，但應遵守下述規定：

（1）管子間采用螺紋連接時，管端螺紋長度不應小於管接頭長度的1/2，螺紋表面應光滑、無銹蝕、缺損，在螺紋上應塗以電力復全脂或導電性防腐脂。連接後，其螺紋宜外露2~3扣。

（2）管子間采用帶有緊定螺釘的套管連接時，螺釘應擰緊；在振動的場所，緊定螺釘應有防松動措施。

（3）管子與盒子的連接不應采用塑料納子，應采用導電的金屬納子。

（4）弱電管子內有pe線時，每隻接線盒都應和pe線相連。

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2、當配管采用鍍鋅電管，設計又規定管子間需要跨接時，應遵守下述規定：

（1）明敷配管不應采用熔焊跨接，應采用設計指定的專用接下來線卡子跨接。

（2）埋地或埋設於混凝土中的電管，不應用線卡跨接，可采取熔焊跨接。

（3）若管內穿有裸軟pe銅線時，電管可不跨接。此pe線必須與它所經過的每一隻接線盒相連。

3、配管采用黑鐵管時，若設計不要求跨接，則不必跨接。若要求跨接時，黑鐵管之間及黑鐵管與接線盒之間可采用圓鋼跨接，單面焊接，跨接長度不宜小於跨接圓鋼直徑的6倍；黑鐵管與鍍鋅橋架之間跨接時，應在黑鐵管端部焊一隻銅螺栓，用不小於4mm的銅導線與鍍鋅橋架相連。

4、當強弱電都采用pvc管時，為避免幹擾，弱電配管應盡量避免與強電配管平行敷設，若必須平行敷設，相隔距離宜大於0.5m。

5、當強弱電用線槽敷設時，強弱電線槽宜分開；當需要敷設在同一線槽時，強弱電之間應用金屬隔板隔開。

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二、電信設備的接地

1、為防止外界電壓危害人身安全和對設備的損害，抑制電氣幹擾，保證通信設備正常工作，電信設備的以下部分均應接地：

(1)直流電源、電信設備的機架、機殼；人站通信電纜的金屬護套和屏蔽層。

(2)交流配電屏、整流器屏等供電設備的外露導電部分 。

(3)直流配電屏的外露部分 。

(4)交直流兩用電信設備的機架、機框內與機架、機框不絕緣的供電整流盤的外露導電部分。

(5)電纜、架空線路及有關需要接地的部分，如放電器、避雷器、保護間隙等。

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2、當低壓配電系統采取tn制式供電，電信設備若要求嚴格限制工頻交流對其的幹擾，且電信設備不易做到與站內各種金黃色屬構件絕緣時，應采用tn-s制式；當對幹擾要求不太嚴格時，可采用tn-c制式；當電信設備的泄漏電流在10ma及以上時，應采用tn-s制式。

3、配電屏、整流器屏等外露導電部分，當加固裝置將其與機架、機框在電氣上已連通時，仍需與pe線或pen線相連。

4、當采取it制式供電，電信設備的泄漏電流在10ma以上時，為瞭避免保護設備誤動作，可采取雙線圈變壓器供電，其一次側接入it制式，二次側若以tn制式供電，此時供電設備的接地與tn制式相同。

5、電信設備的工作接地，一般要求單獨設置，亦可與建築物內變壓器的工作接地共用一個接地裝置。但必須通過絕緣的專用接地線與接地裝置相連。

6、電信設備采用共同接地裝置時，其接地電阻應不大於1ω，宜用兩根截面積不小於25mm2的銅芯絕緣線穿管敷設到共同接地極上。當采用基礎鋼筋作為共同接極時，連接處應有銅鐵過渡接頭。

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三、電子設備的接地

1、電子設備的信號接地、邏輯接地、功率接地、屏蔽接地和保護接地等，一般合用一個接地極，其接地電阻不大於4ω；當電子設備的接地與工頻交流接地、防雷接地合用一個接地極時，其接地電阻不大於1ω。屏蔽接地如單獨設置，則其接地電阻一般為30ω。

2、對抗幹擾能力差的電子設備，其接地應和防雷接地分開，兩者相互距離宜在20m以上，對抗幹擾能力較強的電子設備，兩者距離可酌情減少，但不宜超過5m。

當電子設備接地和防雷接地采用共同接地裝置時，為瞭避免雷擊時遭受反擊和保證設備的安全，應采用埋地鎧裝電纜供電。

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3、電纜屏蔽層必須接地，為避免產生幹擾電流，對信號電纜和1mhz及以下低頻電纜應一點接地；對1mhz以上電纜，為保證屏蔽層為地電位，應采取多點接地。

4、為瞭避免環路電流、瞬時電流的影響，輻射式接地系統應采用一點接地；為消除各接地點的電位差，避免彼此之間產生幹擾，環式接地系統應采用等電位連接；對混合式接地系統，在電子設備內部采用輻射式接地，在電子設備外部采用環式接地系統。

5、接地環母線的截面，當電子設備頻率在1mhz以上時，用銅箔120mm×0.35mm；在1mhz以下時，用銅箔mm×0.35mm。

6、電子設備的接地極宜采用地下水平敷設，做成耙形或星形。

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四、數據處理設備的接地

1、數據處理設備的接地電阻一般為4ω，當與交流工頻接地和防雷接地合用時，接地電阻為1ω。

2、對於泄漏電流10ma以上的數據處理設備，其主機室內的金屬體應相互連接成一體，連接線可采用6mm2的銅導線或25mm×4mm 鍍鋅扁鋼，並進行接地，接地電阻不大於4ω。

3、為瞭減少趨膚效應和通道阻抗，直流工作接地的引下線應采遙多芯銅導線，截面不宜小於35 mm2，當需要改善信號的工作條件時，宜采用多股銅絞線。

4、直流工作接地與交流工作接地如不采用共同接地時，兩者之間的電差不應超過0.5v，以免產生幹擾。

5、輸入信號的電纜穿鋼管敷設，或敷設在帶金屬蓋板的金屬橋架內，鋼管及橋架均應接地。

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五、電聲、電視系統的接地

1、電聲、電視系統的接地電阻一般為4ω，工業電視系統如設備容量≤0.5kva時，接地電阻可不大於10ω。架設在建築物頂部的天線金屬底座必須與建築物頂部的避雷網相連，構成避雷系統，通過至少在不同方向的兩根引下線或建築物內的主鋼筋進行接地。

2、為避免由於接地電位差造成交流雜散波的幹擾，閉路電視和工業電視必須采用一點接地。

3、電視系統的傳輸電纜穿金屬管敷設時，金屬管要接地，用以防止幹擾。

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六、接地極和接地線的安裝

1、強弱電采用聯合接地極時，接地電阻必須小於1ω。

2、采用聯合接地極時，弱電接地引出線和強電接地引出線不能從同一點引出，兩者要相距3m以上。

3、對於抗幹擾要求高的設備，例如電腦、消防控制室的接地幹線應用截面積不小於25 mm2絕緣銅導線兩根或固定在絕緣子上的接地排，避免和強電接地線相通。

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七、智能化樓宇接地註意事項

隨著大量的智能化樓宇的出現，對接地系統也提出瞭許多新的要求。在常用的幾種接地型式中，哪一種能夠適合智能化樓宇？智能化系統的弱電設備及線路的接地要求如何與強電設備及線路的接地統籌考慮？下面一一分析！

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1、IT系統

I 表示電源端不接地，或經過高阻抗接地。T表示負載側電氣設備外露可導電部分直接接地。IT系統最大的優點是當發生單相接地故障時，故障電流很小，可以不切斷故障線路。為保證人身安全，它要求發生接地故障時發出信號，設備的接觸電壓不大於50V，其動作電流應符合下式要求：

RA·Id≤50V

式中：RA—外露可導電部分的接觸電阻（Ω）

Id—相線和外露可導電部分間第一次短路故障電流（A）

為達到此要求，應減少配電系統的對地電容，例如限制設備線路總長度。IT系統的缺點是不宜配出中性線N，並必須補充一些安全措施，不宜用於擁有大量單相設備的智能化大樓的低壓配電系統。但智能化系統重要的主機房設備和各層終端設備設置防雷擊、防幹擾隔離變壓器後可采用IT系統供電。

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2、TT系統

第一個符號T表示電源端有一點直接接地；第二個符號 T表示電氣裝置外露可導電部分直接接地，此接地點在電氣上獨立於電源端的接地點。

（1）TT系統的特點是中性線N與保護接地線PE無電氣連接，即中性點接地與PE線接地是分開的。該系統在正常運行時，當三相負荷不平衡時，在中性線N帶電情況下，PE線不會帶電。

（2）當電氣設備的金屬外殼帶電（相線碰殼或設備絕緣損壞而漏電）時，接地故障保護的動作特性應符合下式要求：

RA·Ia≤50V

式中：RA—外露可導電部分的接地電阻和PE線電阻（Ω）

Ia—保證保護電器切斷故障回路的動作電流（A）

由於接地故障電流的大小受電源端的接地電阻和設備外殼的接地電阻之和的限制，一般情況下其電流較小，不能啟動低壓斷路器跳閘或熔斷器熔斷，將造成漏電設備的外殼對地電壓高於安全電壓，故應采用漏電保護器保護。

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（3）TT接地型式的適用范圍

適用於以低壓供電遠離變電所的建築物，對接地要求高的精密電子設備以及要防火防爆的場所。

3、TN－C系統

TN－C系統是用中性線（N）兼作接地保護線（PE），稱作保護中性線，通稱PEN線。

（1） TN系統的接地故障保護的動作特性應符合下式要求：

ZS·Ia≤U0

式中：ZS—接地故障回路阻抗（Ω）

Ia—保證保護電器在規定的時間內自動切斷故障回路的電流（A）

U O—相線對地標稱電壓（V）

ZS包括變壓器阻抗和自變壓器至接地故障處相線與PE（PEN）線的阻抗。因TN系統的接地故障電流大，使故障線路的保護裝置迅速動作，切斷故障回路電源達到保護目的。

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（2）由於三相負載不平衡，PEN線上有不平衡電流，對地有電壓，所以與PEN線所連接的電氣設備金屬外殼有一定的電壓。

（3）如果PEN斷線，則設備外殼帶電。

（4）如果電源的相線碰地，則設備的外殼電位升高，使PEN線上的危險電位蔓延。

（5）TN-C 系統幹線上不能使用漏電保護器。

（6）TN-C系統雖對接地故障靈敏度高，線路簡單經濟，但在智能化大樓內，有大量的照明、計算機、消防等設備，其中單相負荷所占比重較大，難以實現三相負荷平衡，PEN線的不平衡電流加上線路中存在著的由於熒光燈、晶閘管（可控矽）等設備引起的高次諧波電流，在非故障情況下，會在中PEN線上疊加，使PEN線電壓波動，不但會使設備外殼（與PEN線連接）帶電，對人身造成不安全，而且也無法取到一個合適的電位基準點，精密電子設備無法準確可靠運行。因此TN－C接地系統不能作為智能化建築的接地系統。

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4、TN－C－S系統

TN－C－S系統由兩個部分組成，第一部分是TN－C系統，第二部分是TN－S系統，分界面在PEN線與PE線的連接點。該系統一般用在建築物的配電由公共變電所引來的場所，進戶之前為TN－C系統，在進戶配電箱處做PEN線的重復接地，配電箱饋出線將N線與PE線分開至設備，並不再有電氣連接。當三相電力變壓器工作接地情況良好、三相負載比較平衡時，同時隻要我們采取等電位連接，使電子設備共同獲得一個等電位基準點，那麼TN－C－S系統可以作為智能型建築物低壓配電系統的一種接地型式。

5. TN－S系統

TN－S系統是把中性線 N 和保護接地線 PE嚴格分開的低壓配電系統。通常建築物內設有獨立變配電所時采用該系統。

（1）TN-S系統的接地故障保護特性見3.1。

（2）中性線N與保護接地線PE除在變壓器中性點處共同接地外，兩線不再有任何的電氣連接。系統正常運行時，PE線上沒有電流，隻是N線上有不平衡電流。

（3）PE 線不許斷線，對地沒有電壓，所以電氣設備金屬外殼是接在PE 線上安全可靠。

（4） TN-S 系統的適用范圍

TN-S系統安全可靠，適用於工業與民用建築等低壓配電系統。智能化樓宇除計算機等主要電子設備有特殊的要求時，一般都采用這種接地系統。

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6、智能化樓宇的電氣接地措施

（1）防雷接地

為把雷電流迅速導入大地，以防止雷害為目的的接地叫作防雷接地。智能化樓宇內有建築電氣設備和大量的電子設備與佈線系統，如通信自動化系統、辦公自動化系統、火災報警及消防聯動控制系統、樓宇自動化系統、安全防范系統、綜合佈線系統、閉路電視系統、車庫管理系統等。從已建成的大樓看，大樓的各層頂板，底板，側墻，吊頂內幾乎被各種佈線佈滿。其中電子設備及佈線系統一般均屬於耐壓等級低，防幹擾要求高，最怕受到雷擊的部分。不管是直擊、串擊、反擊雷、雷電感應及雷電波侵入都會使電子設備受到不同程度的損壞或嚴重幹擾。

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（2）工作接地

將變壓器中性點直接與大地作金屬連接，稱為工作接地，接地的中性線（N線）必須用銅芯絕緣線，不能與其它接地線混接，也不能與PE線連接。

（3）安全保護接地

安全保護接地就是將電氣設備不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連接。即將大樓內的電氣設備以及設備附近的金屬構件、金屬管等用PE線連接起來，但嚴禁將PE線與N線連接。這些措施不僅是保障智能建築電氣系統安全、有效運行的措施，也是保障非智能建築內設備及人身安全的必要手段。

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（4）屏蔽接地與防靜電接地

電磁屏蔽及其正確接地是電子設備防止電磁幹擾的最佳保護方法。可將設備外殼與PE線連接；穿導線或電纜的金屬管、電纜的金屬外皮和屏蔽層的一端或兩端與PE線可靠連接；重要電子設備室的墻、頂板、地板的鋼筋網及金屬門窗也應多點與PE線可靠連接。

防靜電幹擾也很重要。防靜電接地要求在潔靜幹燥環境中，所有設備外殼、金屬管及室內（包括地坪）設施必須均與PE線多點可靠連接。

（5）共用接地系統

智能化樓宇的建築物防雷接地、電氣設備（含電子設備）的接地、屏蔽接地及防靜電接地應采用一個總的共用接地裝置。共用接地裝置優先采用大樓的鋼筋混凝土內的鋼筋、金屬物件及管道等 自然接地體。其接地電阻應≤1Ω。若達不到要求，可增加人工接地體或采用化學降阻法，使接地電阻≤1Ω。

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（6）等電位連接

等電位連接是防止人身遭受電擊、發生電氣火災及電子設備抗電磁幹擾的主要措施。將建築物的各種設備金屬外殼、金屬管、電纜支架、金屬線槽、電纜金屬外皮、建築物的鋼筋網等金屬體，就近與共用接地裝置可靠連接。

1）強、弱電系統分別設置各自的等電位接地端子板，分別通過接地幹線或接地母排與共用接地裝置連接。

2）各電氣設備應采用單獨的PE線與等電位端子板連接，不得將幾個設備用接地線串聯接地。

3）等電位接地端子板與接地幹線或共用接地裝置的連接點，至少應有兩點，並在不同位置。

4）各等電位接地端子板應設置在便於安裝和檢查以及接近各種引入線的位置，避免裝設在潮濕或有腐蝕性氣體及易受機械損傷的地方。等電位接地端子板的連接點應具有牢固的機械強度和良好的電氣連續性。

5）從建築物外引入建築物內的各種金屬管、金屬線槽、電纜金屬外皮等，應在引入處與共用接地裝置進行等電位連接，或與強電系統等電位接地端子板連接。 7．結束語綜上所述，智能化系統設備的供配電和接地應做到安全可靠、經濟合理。智能化樓宇接地設計應首先采用TN-S系統，為瞭保證人身和設備安全及系統的正常運行，應設置電氣、電子設備的防雷接地、工作接地、安全保護接地、屏蔽接地與防靜電接地，各種接地應采用共用接地裝置和等電位連接。

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小結：

智能化系統設備的供配電和接地應做到安全可靠、經濟合理。智能化樓宇接地設計應首先采用TN-S系統，為瞭保證人身和設備安全及系統的正常運行，應設置電氣、電子設備的防雷接地、工作接地、安全保護接地、屏蔽接地與防靜電接地，各種接地應采用共用接地裝置和等電位連接。