民用建筑低压供配电系统的接地与防雷技术邱回回

民用建筑低压供配电系统的接地与防雷技术邱回回

邱回回

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摘要：低压配电系统是民用建筑电气系统的基本组成部分，配电系统由于电气设备绝缘损坏、大自然雷电或其他原因，会对建筑物或电气设备产生破坏作用并威胁人身安全。针对这样的情况，建筑物一般采取防雷措施和安全接地系统，以避免危险事故发生。本文重点探讨了民用建筑低压供配电系统的接地与防雷技术。

关键词：民建；接地；防雷

一、民用建筑低压供配电系统的防雷接地目的

在建筑物供配电设计中，接地系统设计占有重要的地位，因为它关系到供电系统的可靠性，安全性。不管哪类建筑物，在供电设计中总包含有接地系统设计。而且，随着建筑物的要求不同，各类设备的功能不同，接地系统也相应不同。雷电是一种常见的自然现象，具有一定的可预见性。气象卫星的顺利升空使得雷电的发生预测更具准确性，而且只要掌握常规的避雷方法，一般都可以躲避雷电的危害。而且通过生活经验也可预测雷电的发生，根据云的颜色和厚度来预测雷电的准确度还是很高的。当要发生雷电之前，将所有的电闸断开，就可以很大程度上避免雷击。此外，由于建筑物里的导体是很多的，还有许多导电性能优良的金属导体，在导体没有通电的情况下也可能会产生雷击的现象。防雷接地可以有效地防止这一现象发生。以上就是配电系统进行防雷接地保护的目的。

二、民用建筑低压供配电系统的接地与防雷技术

（一）建筑物的防雷与接地

要想完善民建变配电系统的防雷性能，首先就要考虑民建变配电系统建筑物的防雷性能，因为最先进的防雷害措施就是根本不让雷电进入到系统内部，而在民建变配电系统的建筑物上就将雷电隔离，将雷电的破坏性释放殆尽，只有这样才能最大限度的保证变配电系统的安全。在建筑物的防雷性能中最重要的就是建筑物本身的防雷性能，在建筑物的防雷技术领域，最新的国家建筑物防雷规范中明确指出，等电位防雷接地线能够有效的减少雷电对建筑物本身和建筑物内部电气设备的影响，所以在建筑物的防雷措施中等电位防雷线连接，已经开始取代传统上独立的接地网络连接。

所谓的等电位接地连接方式，就是在建筑物的人工接地部分，自然接地部分（地基）和建筑物内部电气设备裸露在建筑物之外的金属导电部分，进行基于相等电位的接地连接，这样做主要是因为在建筑物面对雷击时，雷电的高电流和超高电压会因为流经电路中线位电压的微小不同，而造成在电气设备的旁侧闪烁，旁侧闪烁是一种因为电路流经线路中电压的极大差距而造成的高压放电现象，会对电气设备和操作者的人身安全产生重大影响，采用等电位接地连接就能有效的解决这一问题，因为在雷电电流流经建筑物和建筑物内部设备进入地面时，在建筑物自身的接地系统中和设备系统中都已经进行了相等电位的接地连接，雷电在进入地面的不同路径中都处于同一个对地电位，这样一来，高压放电现象就会消失于无形。

（二）接地方式的选择

低压配电系统，应保障安全、配电可靠、经济合理、维护方便。目前我国的民用建筑配电系统方式一般有三种：TT、TN-C-S和TN-S系统，在进行设计施工时可根据实际情况选择接地系统，并在入楼处做总等电位联结，相线与零线等截面。TN-S供配电系统将工作零线N和专用保护线PE分开了，称作TN―S供电系统，它对特点有：当系统正常工作时，专用保护线上无电流，但是工作零线上会存在不平衡电流。PE线对地没有电压，所以电气设备金属外壳的接零保护是接在专用的保护线PE保护上，安全可靠。工作零线只用在单相照明负载回路。专用的保护线PE不允许断线，也不能接到漏电开关上。干线上使用漏电保护器，工作零线不得有重复接地，而PE线有重复接地，所以TN―S供电系统干线上亦可安装漏电保护器。TN―S方式安全可靠，在民建低压供电系统中应用最多。

等电位联结用连接导体或电涌保护器将分开的金属物相互连接起来，安全导走可能加于其上的电流，减小它们之间危险的电位差。总等电位联结通常位于建筑物的供配电进线处。局部等电位联结是在远离总等电位联结处、非常潮湿、触电危险性大的局部地区内进行等电位联结。淋浴的卫生间等安全要求极高的地方需作局部等电位联结。进入防雷区界面的所有导电物体和电力线、通讯线都应在界面处作等电位连接。可采用局部等电位连接带完成此任务。设备外壳与各种屏蔽结构等局部金属物体也连到该带上。当外来导电物体与电力、通信线路在不同地点进入建筑物时，可以设置多个等电位连接带，并就近连到环形接地体或内部环形导体上。要求它们在电气上贯通的并连接到接地体。环形接地体和内部环形导体应连到钢筋或金属立面等屏蔽构件上。

（三）配电变压器防雷接地

在配电变压器防雷与接地过程中，主要是在雷电波进入变压器时，避雷器会做出保护动作，其接地电阻经过电流能够使得变压器的电压下降，而中性点的电压则上升。若低压三相绕组通过电流方向和大小均一致，那么低压绕组内冲击电流将完全转化成为激磁电流，并引发较高的磁通，使高压端能够对较高的电势起到感应作用，并顺着低压绕组均匀分布。当中性点电压幅值得到最大值时，将导致中性点的绝缘受到雷击破坏，而匝间及层间电位的上升，使得高压绕组内的匝间及层间受到雷击破坏。因此，可以在高压端安装避雷器，让高压端接地和中性点接地相分离，在独立设置接地网及接地线，发挥大地衰减雷电波的作用，使得中性点高压导致的绝缘击穿现象得以消除。

（四）低压配电线路与地网接地

低压线路应从变压器出口处安装低压避雷器或击穿保险器，同时做好接地，接地装置的接地电阻不应大于4Ω。中性点直接接地的低压电力网中的中性线应在电源点接地。低压配电线路，在干线和分支线终端处应重复接地，每年重复接地装置的接地电阻应不大于10Ω，对于较长的线路，重复接地应不少于3处。特别是防止雷电波沿低压配电线路侵入用户，对于接户线上的绝缘子铁角应接地，接地电阻应不大于30Ω，这一点对于进行一户一表改造工作尤其应引起重视。

供配电工程中的地网问题主要有：供配电施工过程中，未能在规定的时间内完成开挖施工任务，且地网测量中不按照标准规范进行，使得供配电工程中的地网缺陷不能及时发现和解决，从而造成潜在的供电系统隐患；扩建的地网和原接的地网连接可靠性差，接地网在长期使用过程中，其电阻会随着时间的推移而发生腐蚀现象或脱焊，使接地电阻发生变化，甚至超标。为了减少这类问题，使得一些供配电工程采取了另行敷设地网方式，这些供配电工程常以地形、地貌为依据，在原地网末端加打接地桩向外延伸，在接地桩延伸过程中，如果接地装置焊接处防腐处理不当，可能会加快焊接处腐蚀速度并使焊接点成为易断点，从而使地网质量得不到保证；主地网与避雷针地网的安全距离与实际标准不符，在供配电工程接地网施工中，部分施工作业人员为了快速、省时省力的完成施工任务，不按照标准规定随意开挖敷设，使得主接地网和避雷针网之间的距离出现偏差或出现相连接状况，使得电网系统无法正常运行。

（五）屏蔽接地与防静电接地

在智能化楼宇内，电磁兼容设计是非常重要的，为了避免所用设备的机能障碍，避免可能会出现的设备损坏，构成布线系统的设备应当能够防止内部自身传导和外来干扰。这些干扰的产生或者是因为导线之间的耦合现象，或者是因为电容效应或电感效应。其主要来源是超高电压，大功率幅射电磁场，自然雷击和静电放电。这些现象会对设计用来发送或接收很高传输频率的设备产生很大的干扰。因此对这些设备及其布线必须采取保护措施，免受来自各种方面的干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接；导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接；室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。防静电接地要求在洁净干燥环境中，所有设备外壳及室内（包括地坪）设施必须均与PE线多点可靠连接。

参考文献：

[1]骆文君.电气接地和电气安全的问题解析[J].城市建设理论研究（电子版），2015年9期.

[2]张光凯.浅谈工民建供配电系统的节能策略[J].机电信息，2014年9期.