王晓晨

摘要：为了给所有人带来便利，并为所有人创造一个安全舒适的电气系统供电条件，建筑设计师就使用了符合电气安装有关要求的接地设备，以提升电气系统安全的可能性并降低潜在的危险性。电气系统安全操作已成为高层建筑的关键方面。所以说，电气系统的安全程度就已成为最重要的建筑规范之一，需要强化对保护性接地系统的研究。本篇文章就将重点分析电气自动化中的电气接地和电气保护技术。

关键词：电气自动化;电气接地;电气保护

引言

电气设备在目前社会已被积极使用。并且，电气设备的安全运用也越来越受到重视，其最关键的就是电气设备接地技术。针对这项技术，接地技术的核心目的就是确保系统的稳定工作，主要有：设备的安全工作，有关操作者和其他部件的安全。在设计和安装接地设备的阶段中，就应讨论有关的影响因方面，如特定的组成部分，例如：土壤电阻率，接地体的表面和接地网的形状。本篇文章就主要分析了有关弱电机房接地保护的实际施工规范，并分析了目前的接地保护技术。

1 电气自动化中电气接地系统

1.1TN-C系统

这一接地系统通常用于全部接地系统。基本上，它使用适当的PE设备末端和四根三相电线。在许多建筑物的电气设计中一般都选用这种设计方法。该系统的特性主要体现在稳定的参考点上，主要是因为设计选择PE接地线和N中性线展开接地操作，从而使其他设备和两根线间不建立具体的介入关系，这也会导致系统的零线负载，而PE线则不具有电力。因此，该系统的运用就更加广泛和重要。通常来说，若是在设计相关的电子设备时不具有特殊要求，则基本上采用该设计系统。

1.2TN-C-S系統

TN-C-S系统有两个接地系统构成。一部分为TN-C系统，第二部分为TN-S系统。接口位于N线和PE线二者连接点。这一系统通常用于从区域变电站汲取建筑物电源的位置。进入房屋前使用TN-C系统，并在入口处进行重复接地，进入房屋后成为TN-S系统。TN-C系统已经过分析。TN-S系统特征主要为，进入房屋时，将中性线N和保护性接地PE接地后，就无法再进行电气连接了。在此系统中，通常会加载中性N线，而PE保护性接地线不具有电源。通过PE线连接的设备箱和金属组件在正常系统工作期间就永远不带电，所以TN-S接地系统极大地提升了人员和物体的安全程度。并且，只要接好接地线，每根线都从接地体的一个点开始，并选择有用的接地电阻值，这样电子设备就可以一起获得等电位参考点，从而使TN-CS系统能够用作智能建筑的一种接地系统。

2 电气自动化中电气保护技术

2.1安全保护接地

在一个建设项目中，有许多安全接地设备，其中就有：低电流设备、高电流设备，以及一些带电和导电功能的设备与组件。针对这类设备与组件，就必须采取保护性接地方法。确保建设项目用电稳定与安全。如果建筑物的电气设备接地系统中没有有效的安全保护接地措施，则建筑物的接地绝缘层很容易损坏，外壳也可能会出现带电的情况。一旦有人触摸了电气设备的外壳，则将会对其的生命安全造成威胁，在中性点直接接地的电力系统中，接地短路电流通过人体和地球介质流回到中性点。但是，如果中性点接地电源系统采用间接预防方法，则接地短路电流将通过人体流到大地，从而形成一条通过线路电容的路径，但在这两种情况下都很容易出现电击致死事故。

2.2屏蔽与防静电保护

在当前建筑中，屏蔽层及其适当的接地是避免电磁干扰的最佳保护措施，设备外壳可以连接到PE线路，为了屏蔽和接地电线，屏蔽管线的两端必须牢固地连接到PE线路，室内屏蔽层还需要在多个点牢固地连接到PE线路。抗静电干扰也十分重要，在干净干燥的房间里，人的移动以及设备的移动及其摩擦会造成大量静电 出现。例如，在湿度为10%至20%的环境中，人的行走会积聚35，000伏特的静电，没有足够的接地会干扰电子设备，严重的情况下会损坏设备芯片。通过将静电物体或可能通过静电导体接地的物体或可能会产生静电的物体（非绝缘体）接地而形成电路的过程称为抗静电接地。防静电接地需要在干净干燥的位置进行，将全部设备外壳和室内（包括地板）设备可靠地连接到PE线路的多个点。智能建筑的接地设备的接地电阻应尽可能小，独立雷电保护的接地电阻必须为10Ω或更小，用于独立安全保护的接地电阻应扩展到4Ω或更小。独立的交流工作接地电阻应≤4Ω;独立的直流工作接地电阻应≤4Ω;防静电接地电阻通常要求≤100Ω。

2.3防雷保护

智能建筑设计包括许多布线系统，例如安全系统、通信系统和火灾报警系统，通常来说，此类系统的最重要特征是其相对较低的耐压，也对相关的干扰因较为较敏感，保护此类系统最重要的是防护雷击，发生雷击时，会造成巨大的破坏。对于智能建筑，普遍属于一流负荷，因此在设计期间，必须按照国家有关一流负荷的规定进行设计，并且必须结合使用针形安全带进行设计，屋顶应进行相应的设计，同时金属设备应相应地连接到电网。另外，在建筑进行钢筋的设计期间，需要重视与相关避雷针的连接，墙壁上的所有金属设备均应与避雷针连接，相关钢筋也需要连接到接地系统，这不单单可以起到加强防雷系统的作用，而且有效保证了防雷屏蔽性，这种设计能够在最大程度上避免了雷击和电磁干扰。

2.4保护接零

大多数低压电网直接在中性点接地，低压电气设备与人的接触较多，不正确的使用通常会导致严重的电击情况，电击的统计数据表明，大多数电击发生在低压设备和电路中，因此需要更多的要求来保护低压系统。一旦发生设备漏电、碰壳故障，最好能迅速切断电源。由上面对保护接地的分析可知，在中性点接地的低电压网中，保护接地一般是达不到这一点的。如果采用降低保护接地电阻Rb和中性点接地电阻R0来提高故障电流达到保护切断，从理论上来说虽然可以，但不经济。为了达到保护切断，简单有效的方法是将电气设备的金属外壳、构架与电路的零线作良好的连接——即保护接零。设备一旦发生漏电碰壳故障，即形成单相金属性短路，一般都有足够大的短路电路，能使保护装置达到自动切断。根据保护装置的特性，要使自动开关迅速动作，短路电流应达其整定值的1.25倍;要使熔丝（保险或自动开关），短路电流应达熔丝（保险）额定值的3倍。当电路中零线的容量不小于相线容量的一半时，通常能达到上述要求。保护接零是中性点直接接地的低压电网中较为可靠的保护方式，但采取这种方式必须具备下述两个条件。

2.4.1电源中性点必须是直接接地的，即保护接零方式不能用在中点不接地的低压系统中。如果在中点不接地的系统中，采用保护接零方式，当电路发生一相接地故障时，电源的中性点、中性线和所有接零设备的外壳上将呈现相电压数值的对地电压，这是非常危险的。

2.4.2采取保护接零方式时，零线一定要牢固可靠，有足够的机械强度，不能断线，一旦零线因故断线便失去了作用。

结语

我们必须承认电气施工确实有其复杂性和特殊性，无形中增加了施工难度。但是也必须重视作为电气工作者肩负的责任。在保证其安全性的基础上，要尽可能地实现多元化。既要安全又要美观实用，这就是我们最终追求的目标。

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