建筑电气设计中接地和等电位联结分析

规划与设计
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建筑电气设计中接地和等电位联结分析
◎丁磊
摘要：现阶段建筑工程项目设计中，电气设计占据重要地位，电力技术人员结合自身专业知识，提高整体建筑工程质量。

本文主要介绍了当前电力设计中常见的接地保护，并且对现阶段建筑电气设计中接地与等电位联结进行分析，概述了等电位联结重要措施，以供相关人员借鉴分析。

关键词：建筑电气设计；接地保护；接触电压；故障电压
在建筑工程施工中，接地是一项隐蔽工程，电力技术人员工作质量与房屋安全有着重要联系。

现阶段电力设计工作中，通常使用重复接地与等电位联结等方式，提高整体设计质量，从而降低接触电压，有效预防雷击对于整体建筑的危害。

一、常见建筑电气设计中接地保护（一）TT 接地法
在现阶段建筑电力设计中，使用TT 接地法，主要是将电气设备的金属外盒与地面之间有效连接，在电力系统中，单独接地并且没有绝缘层导电部分。

这种设计方案具有一定的难度，在日常使用过程中，自身维护成本较高，通常适用于精密电子设备，并且在建筑内部分为室内与室外两部分。

TT 接地法自身难度较大，在日常生活中应用较少。

（二）IT 接地法
IT 接地法的使用，主要是将暴露在外部的电气设备与接地之间相互连接，将部分电流及时导出，从而降低电气设备出现故障后出现的损失。

电力技术人员使用IT 接地法，并不会产生较大的故障电流，这种接地法主要适用于矿山等区域，能够保障电力设备自身安全。

该技术的使用，由于不能应用于多个设备同时接地，因此在实际应用中，主要适用于一些非民用建筑。

（三）TN-S 接地法
TN-S 接地法的使用，主要是通过电源的中性点，将电力系统中的保护线与中性线之间相互区分开来。

在该方法应用中，需要使用一些插头，有利于满足建筑使用后不同需求，但该接地法出现故障之后，会造成电力设备出现一定的故障，影响整体建筑电力系统性能。

（四）TN-C 接地法
TN-C 接地法的使用，主要是将中性线与保护线之间有效连接，从而起到保护电路的重要作用。

如果在电力系统内部出现了短路现象，自动检测装置会切断电源。

该技术的使用不适用于民用建筑，主要用于一些工业建筑，具有良好的经济效益。

（五）TN-C-S 接地
TN-C-S 接地法的使用，主要是在电力系统建筑中，在前部分使用TN-C 方式供电，在后部分使用TN-S 方式供电。

通常这种接地方式的使用，工作零线N 与专用保护线PE 之间相互连通。

二、建筑电气设计中接地与等电位联结分析（一）降低接触电压
在建筑电气设计中，如果电气系统发生故障，在电气设备外壳上会带有一定电压，严重时会造成人员受伤，出现较大的电力系统事故。

因此，电气设计人员重视接地与等电位联结的应用，在电力系统内部采取一定的措施，从而降低接触电压，从而保障电力设备自身稳定性与安全性。

现阶段技术人员在设计阶段，通常使用两种方式来应对电力事故，其一是在电力系统内部设置一定的保护装置，通过漏电保护器与低压断路器等设备，从而整体设备性能；其二是通过接地与等电位联结方式，来降低金属外壳的接触电压。

其中第二种处理方法的应用较为常见，设计人员通过相应设计，在电路中增加等电位联结之后，其中金属外盒的接触电压会随之下降，从而达到降低接触电压的目的[1]。

（二）有效降低故障电压
当前技术人员在电力系统设计中，使用接地与等电位联结方式，有效降低故障电压。

在电路设计中，如果仅有一根导线接地时，电力系统内部
故障电流较大，技术人员通过对线路的计算，可以得出：I 0=U 0R r +R e ，在该表达式中，R r 表示变压器中性点接触电阻，单位是Ω，Re 则表明相线接地处的最小电阻，单位是Ω，U 0表示在相线与中性点之间的电压，单位是V，I 0表示故障电流。

（三）预防雷击对于人与设备的危害
在房屋建筑过程中，有效降低雷电等事故对于线路的影响。

虽然在房屋建筑过程中，已经做好了相应的防雷措施，从而降低雷击的电压，从而降低对整体电路的影响。

在建筑中，做好防雷措施是不够的，还需要在避雷器的接地线路纳入到等电位联结线路中，从而降低雷电电压，避免雷击给人与设备造成较大的负面影响。

三、等电位联结措施
当前电力系统设计人员需要重视电力设备联结工作，在部分管道系统应用中，使用塑料管来替代管道系统中的金属管，从而达到保护电力设备的重要功能。

其主要原因是塑料管自身并不导电，在日常生活中，能够起到保护电路的重要作用。

在金属管道的连接区域，需要电力设计人员要求施工人员使用聚乙烯薄膜进行接线处理，从而降低电力系统故障的危害。

电气系统设计人员需要在接地母排与等电位线路的端子板之间相互连接，从而提高整体设备性能。

在电力线路设计中，由于配电箱具有高压的相线，需要技术人员提高重视，不能够使用低压配电箱中的PE 母线作为母排线路与端子板之间进行连接，从而降低接触电压，保护人员自身安全。

建筑物入口处，需要技术人员重视跨步电压的应用，如果在电力系统内部出现了一定的故障电压，会造成整体建筑设备对地电压上升，从而提高整体线路的质量。

如果在该电力系统设计中，建筑物内部电压低于1000V，电力设计人员可以忽视跨步电压。

在电力系统设计中，对于导线的颜色有着明确规定，按照IEC 标准，在现阶段建筑工程设计中，需要使用不同颜色的导线用于电力系统安装过程中，通过不同颜色来区分不同线路的作用。

现阶段设计人员需要使用到的线路有联结线、PE 线、PEN 线与其他接地线。

电力设计人员按照相应要求，在电力系统设计中，使用黄绿相间的线路作为通用线路的颜色标志，其中PEN 线路需要在电路的首端添加一定的淡蓝色标志。

电力设计人员需要提高重视，要求电力施工人员严格按照我国电力线路验收标准，从而提高整体线路施工工作质量，便于后续维护工作有效进行。

当前施工人员存在懈怠现象，在电力系统施工中，不重视不同颜色的导线用于特定场合，造成电力系统验收工作难以通过，给工程建设带来较大的负面影响。

因此，在电力系统接地与等电位联结过程中，需要施工人员严格按照相应要求，提高整体电力系统质量。

四、结论
总而言之，现阶段电力系统工作人员需要不断提高自身能力，改善当前工作质量，做好接地与等电位联结工作，从而提升整体电力设备性能。

尤其是电气设计人员合理配置电阻值，从而降低电气事故的负面影响，保障人员自身安全。

（作者单位：合肥工业大学设计院（集团）有限公司）
作者简介：丁磊（1987-），男，本科，工程师，研究方向为建筑电气。

参考文献
[1]吴朝祥.TN 系统中等电位联结对降低接触电压定量分析[J].现代建筑电气,2018,8(04):59-61.。