电气接地和电气安全问题解析

电气接地和电气安全问题解析

摘要】随着我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高，社会各界对于我国

电气工程领域，尤其是电气自动化当中的接地和保护等方面内容越来越关注。将

电力系统和电气设备的某一部分经接地线连接到接地极上，称为接地。亦可说成

电气设备的任何部分与大地（土壤）间作良好的电气连接。

【关键词】电气安装接地装置接地保护

1接地保护的概念及作用

1.1 接地保护的概念

接地保护通常又被称为保护接地，也就是将电力系统或电气设备的某一部份

经过接地线与专门的接地体连接成一体。在电力系统中接地的部份一般是中性点;

电气设备的接地部份则是正常情况下不带电的金属导体，一般是金属外壳。为了

保护安全的需要，把不属于电气系统或装置的导体，例如：水管、风管及建筑物

的金属构件（如钢结构或玻璃幕墙的金属立柱）和接地体相连也可称为接地保护。

1.2接地的作用

1.2.1防止电击。人体阻抗和所处环境的状况有极大的关系，环境越潮湿，人

体的阻抗越低，也越容易遭受电击。

1.2.2保证电力系统的正常运行。

1.2.3防止雷击和静电的危害。雷电发生时，除了直接雷外，还会生产感应雷，感应雷又分为静电感应雷和电磁感应雷。所有防雷措施中最主要的方法是接地。

1.3 接地保护装置的构成

接地保护装置一般是由接地极、接地导体和总接地端子（总接地母排）等构

成的。总接地端子（总接地母排）通过接地导体与接地极连接，实现电气装置需

接地部分与地的连接，又可通过保护导体、保护联结导体与电气装置内外露可导

电部分、电气装置外可导电部分的联结，实现总等电位联结。

2 几种接地系统的类型分析

2.1TN-C系统

TN-C系统属于三相四线系统，该系统中性线N与保护接地PE合二为一，通

称为PEN线。该系统对接地故障灵敏度高，且线路经济简单，但是只适合用于三

相负荷较平衡的场所。会使设备外壳（与PEN线连接）带电，对人身安全构成威胁，也无法取到一个合适的电位基准点，精密电子设备无法准确可靠运行。因此TN-C接地系统不适合做智能建筑的接地系统。

2.2 TN-C-S系统

TN-C-S系统由两部分组成，一是TN-C系统，二是TN-S系统，分界面在N线

与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所，进

户之前采用TN-C系统，进户处做重复接地，进户后变成TN-S系统。PE线连接的

设备外壳及金属构件在系统正常运行时，始终不会带电。TN-S接地系统明显提高

了安全性，如果采取接地引线，从接地体一点引出，并且选择正确的接地电阻值，使电子设备共同获得一个等电位基准点等措施，那么TN-C-S系统可以作为智能建

筑的一种接地系统。

2.3 TN-S系统

TN-S属于三相四线加PE线的接地系统。当建筑内设有独立变配电所时，通

常进线采用该系统。该系统的特点是中性线N与保护接地线PE，除了在变压器中性点共同接地外，两线不再有电气连接。中性线N带电，PE线不带电。该系统完

全具备安全性和可靠性。如果对于计算机等电子设备没有特殊的要求时，一般智

能建筑都采用这种接地系统。

2.4 TT系统

TT系统一般被称为三相四线接地系统。常用于来自公共电网的建筑供电。TT

系统的特点中性点接地与PE线接地是分开的。系统在正常运行时，不管三相负

荷平衡与否，在中性线N带电情况下，PE线不会带电。但是因为公共电网的电源质量不高，不能满足智能化设备的要求，TT系统因此很少被智能建筑采用。

2.5 IT系统

IT系统被称为是三相三线式接地系统，该系统变压器中性点不接地或经阻抗

接地，无中性线N，只有线电压（380V），无相电压（220V），保护接地线PE

独立接地。优点是：当一相接地时，不会使外壳带有较大的故障电流，系统可以

照常运行。缺点是：不能配出中性线N。不适用于拥有大量单相设备的智能建筑。

智能建筑要求保护接地的设备很多，强、弱电设备以及不带电的导电设备与

构件，都须采用有效地保护接地。采用TN-C系统，将TN-C系统中的N线同时用

做接地线;在TN-S系统中将N线与PE线接在一起，再连接到底板;不设置电子设

备的直流接地引线，将直流接地直接接到PE线上;干脆把N线、PE线、直流接地

线混接在一起。如果在TN-S系统中将N线与PE线连在一起再接到设备外壳上，

那么危险更大，凡是接到PE线上的设备，外壳均带电，会扩大电击;若将N线、PE线、直流接地线均接在一起，除了会发生以上危险外，电子设备会受到干扰导

致无法工作。所以智能建筑内应设置电子设备的直流接地、交流工作接地、安全

保护接地，及防雷保护接地。由于建筑内大多设有具有防静电要求的程控交换机房、计算机房、消防及火灾报警监控室，和大量易受电磁波干扰的精密电子仪器

设备，还要考虑到防静电接地以及屏蔽接地的要求。

3智能建筑电气保护接地的措施

3.1防雷接地

防雷接地作用是雷电流迅速导入大地，以防止雷害。智能建筑内有大量的电

子设备与布线系统，这些电子设备及布线系统通常都属于耐压等级低，防干扰要

求高，最怕受到雷击的部分。所以对智能建筑的防雷接地设计必须要严密、可靠。所有功能接地，必须要以防雷接地系统为基础，建立严密、完整的防雷结构。

智能建筑基本上属于一级负荷，要按一级防雷建筑物的保护措施设计。接闪

器采用针带组合接闪器;避雷带采用φ10镀锌圆钢在屋顶组成≤10m×10m的网格，该网格与屋面金属构件作电气连接，与大楼柱头钢筋作电气连接，引下线利用柱

头中钢筋、圈梁钢筋、楼层钢筋与防雷系统连接;如果防雷装置与电气设备的工作

接地合用一个总的接地网时，接地电阻应符合其最小值要求。

3.2交流工作接地

将电力系统中的某一点，直接或经特殊设备与大地作金属连接，被称为工作

接地。工作接地主要是变压器中性点或中性线（N线）接地。N线必须用铜芯绝

缘线，在配电中存在辅助等电位接线端子，等电位接线端子在箱柜内。中性点接

地可以防止零序电压偏移，保持三相电压基本平衡，方便使用单相电源。

3.3安全保护接地

安全保护接地是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属相

连接。通常人体电阻要比接地电阻大数百倍，经过人体的电流也比流过接地体的

电流小数百倍。当接地电阻极小时，流过人体的电流几乎等于零。加装保护接地

装置并且降低它的接地电阻，不仅是智能建筑电气系统安全、有效运行的有效保