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摘 要：电气接地是电气安全最基本、最有效措施，对预防触电事故发生意义重大，提高接地工程系统设计施工整体质量，对保证运行质量至关重要。围绕提高交流电气接地防护工程设计及施工质量进行探讨。
关键词：电气接地 设计 施工 质量
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）002-063-02
现阶段，我国工厂、家用电气设备大部分属于I类防触电设备。因此，电气接地防护作为防止间接触电最基本、最有效的防护措施，涉及各行各业，千家万户，广泛应用于低压配电系统中。从这些年来从事电气工程施工及运行维护实践中，感到电气接地防护系统的设计及施工虽然并不太复杂，但存在问题较多，因而造成不必要的投资浪费，甚至给安全用电留下安全隐患的情况普遍存在。解决这一问题，需对施工图设计、图纸会审、到施工各环节进行全面控制，但关键控制点还在搞好施工图设计。取得接地防护系统最优设计方案，对保证接地系统安全可靠，提高接地防护系统工程技术经济指标，降低运行维护工作量具有重要意义。
GB9089.2规定了配电系统的接地型式共有TN.TT.IT三种，TN系统即保护接零系统，TT、IT即保护接地系统。TN系统按PE和N导体的组合情况，又可分为TN-S、TN-C-S、TN-C系统三种型式。其系统图见有关规程，不在复画。
在低压配电系统中，以TT、TN系统应用最广，下面主要围绕此二系统，就提高设计及施工质量谈几点认识。
1 接地系统选择
1.1 接地系统型式选择
接地系统型式的确定需根据工程特点、规模、发展规划和地质特点以及操作维护情况综合确定。除规范要求必须采用TN系统型式外（如施工临时用电），生活、办公设施，防护水平要求高、用电设备少而分散的工程宜选用TN系统，其余工程均选用TT系统。随着漏电保护电器及中性线断线保护电器等电器部件应用的日益广泛，使间接防触电系统性能得到进一步提高。
1.2 接地体选择
接地体尽量充分应用工程系统稳定的自然接地体，如建筑基础、地下金属架构、管道、蓄水池等设施。但必须注意接地装置的可靠性，不应受到某些自然接地体的变动而受影响。禁止选用传输易燃、易爆物质、维修率较高的承压管道（如供暖管道）用作保护接地体或接地线。建筑基础由独立基础组成取为自然接地体时，宜结合是否存在防雷接地设计，等电位联接条件、建筑梯度等状况，同采用人工接地体方案，人工、自然接地体组合方案进行技术经济比较确定。主接地体位置尽量靠近主变配电设施。
电气主接地装置及工作接地，不赞成利用存在维修工作的单独地下直埋管道系统。在工程系统结构确定的情况下，工程地点的地质条件、土壤、电气参数对接地体选择有着重要的影响，应予充分重视。需设置人工接地体时，接地体布置为开环方式还是闭环方式，是采用水平接地体还是垂直接地体主要根据工程地质条件、施工条件、接地或接零的范围大小等具体情况确定。尤其是电阻率高、坚硬地质条件等特殊环境下，接地体结构及施工方法对接地系统工程造价和运行稳定可靠性有着重要影响。
1.3 接地线的选择
在TN系统里，单独敷设的保护导体一般由随架空线路敷设的导体或电缆芯线来实现。在TT系统里，外露可导电部分通过保护导体单个地、成组地或集中地接到独立于电力系统接地极的一个或多个接地极上。工厂配电工程中，可利用的保护导体在满足以下几项要求时均可利用：
（1）不论从结构和保证完整的电气通路上，它们均能保证不受机械的、化学的或电化学的损蚀。
（2）材料的导电性能必须与规范中所列保护线规格相当。
（3）属于固定式的装置外可导电部分。
（4）规范中规定的不能作接地线导体的除外（如输送易燃、易爆物管道，供暖管道、封闭母线外壳等）。
实践证明，充分利用配电范围内金属管道，设备的金属架构，电缆桥架及建筑物的金属构架做接地母线，有利于降低工程成本，提高接地系统可靠性及施工质量。
TN系统中动力电缆选用4芯电缆时，控制、信号设备外壳接零采用控制电缆芯线实现，省去人工接地母线敷设，将是系统设计中值得采用的较好方案。
2 设计及施工方面需要注意的几个问题
2.1 TN系统及TT系统不宜混用
由同一配电变压器或同一段母线供电的低压电力网，不宜同时采用两种系统接地型式。当全部采用TN系统确有困难时，也可全部采用TT系统接地型式。但采用TT系统供电部分均应装设能自动切除接地故障的装置。在同一供电干线上TN系统及TT系统混用时，在保护导体干线故障情况下，使接零设备外壳可能产生危险电压，人为地造成安全隐患，是非常危险的。有的设计施工者由于对TN、TT系统概念不清，设备接地防护形成TN、TT系统双重防护，造成工程投资浪费。
2.2 尽可能实现总（主）等电位联结及局部（附加）等电位联结
总等电位联结，就是用保护导体将系统中的主保护导体、主接地导体及电气装置以外的主要可导电部分全部联结在一起。局部等电位联结，是用保护导体将同时可能触及的外露可导电部分连接在一起。在系统防护设计施工中，采取的外露可导电部分多点接地的措施固然可以减少预期接触电压值，从而可以降低保护电器总切断时间的要求，然而，重复接地的效果远不如总等电位联结。总等电位联结将使处于等电位联结影响区域内的预期接触电压明显降低。从提高建筑防雷性能指标角度，建筑实行总等电位联结也是非常有益的。如果总等电位联结不易实现，或实现总等电位联结仍不能满足防护条件要求，则实行局部等电位联结。尤其在TT系统中实行等电位联结，不仅使接地安全防护性能显著改善，由于等电位连接导体遍布工程各部位，还可大量减少专用接地引线敷设工程量，显著降低接地工程造价，对提高接地系统施工质量，减少运行维护工作量也是非常有益的。
2.3 重复接地不能忽视
除个别情况外，在TN低压系统中，架空线路干线和分支线的终端，其PEN线或PE线应重复接地。电缆线路和架空线路在每个建筑物的进线处，均须重复接地。这一点必须严格掌握。尤其在TN-C-S系统中，大量存在单相配电负荷，三相负荷不易平衡，正常运行情况下PEN线上就存在电位差，在PEN线断线情况下，没有可靠的重复接地，由于中性点漂移，会在电器外壳上产生危险电压，危及人身安全，并造成部分相电器烧毁。这种情况在旧系统中时常发生，必须足够重视。因此，在有些情况下，较大幅度减小重复接地电阻也是非常必要的。
2.4 设计图纸深度应满足施工要求
由于接地工程在建安工程中所占投资比重小，设计单位及设计人员思想上不太重视，不按设计程序进行设计；专业协作不利，该在土建专业施工图中出现的接地分项工作没有绘出；接地图纸深度不够，该画图表明的部分，用文字笼统代替；重复接地点缺少设计等问题较普遍地存在。这些问题造成施工单位接到图纸时已过时，施工中工程变更多，不易施工质量及工程量控制、额外工程量增加等问题。
2.5 接地工程施工控制要点
（1）把好施工图审查及技术交底关，把发现解决图纸存在的问题及进行施工技术交底落实在施工前，并加强施工过程中的检查验收工作。
接地装置利用建筑基础结构及利用建筑结构实现等电位连接工程，做好预埋件及结构钢筋结点连接施工。
（2）施工构架接零（地）连接线不分情况均采用16-25mm2专用多股铜绞线，造成接地铜编织线浪费现象较普遍。应注意连接线满足规范要求即可，不要无意义地过分加大导体截面，造成浪费。
（3）由于TT系统单相短路保护的灵敏度比TN系统低，接地引线间及接地引线与设备连接点的连接电阻，对故障情况下外露可导电部分的接触电压值影响较大，而连接质量又是工程施工中出现问题较多的部位，应予重点控制。
（4）采用非镀锌桥架作接地母线的工程中，由于桥架无专用接地线连接螺丝，桥架连接宜采用附导体焊接连接方式，否则，不易满足连接质量要求，运行维护工作量也较大。
以上简单探讨了低压电气接地防护系统的几点认识，由于篇幅所限，没有举例子。认识正确与否，愿同行提出宝贵意见，以便提高。
关键词：电气接地 设计 施工 质量
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）002-063-02
现阶段，我国工厂、家用电气设备大部分属于I类防触电设备。因此，电气接地防护作为防止间接触电最基本、最有效的防护措施，涉及各行各业，千家万户，广泛应用于低压配电系统中。从这些年来从事电气工程施工及运行维护实践中，感到电气接地防护系统的设计及施工虽然并不太复杂，但存在问题较多，因而造成不必要的投资浪费，甚至给安全用电留下安全隐患的情况普遍存在。解决这一问题，需对施工图设计、图纸会审、到施工各环节进行全面控制，但关键控制点还在搞好施工图设计。取得接地防护系统最优设计方案，对保证接地系统安全可靠，提高接地防护系统工程技术经济指标，降低运行维护工作量具有重要意义。
GB9089.2规定了配电系统的接地型式共有TN.TT.IT三种，TN系统即保护接零系统，TT、IT即保护接地系统。TN系统按PE和N导体的组合情况，又可分为TN-S、TN-C-S、TN-C系统三种型式。其系统图见有关规程，不在复画。
在低压配电系统中，以TT、TN系统应用最广，下面主要围绕此二系统，就提高设计及施工质量谈几点认识。
1 接地系统选择
1.1 接地系统型式选择
接地系统型式的确定需根据工程特点、规模、发展规划和地质特点以及操作维护情况综合确定。除规范要求必须采用TN系统型式外（如施工临时用电），生活、办公设施，防护水平要求高、用电设备少而分散的工程宜选用TN系统，其余工程均选用TT系统。随着漏电保护电器及中性线断线保护电器等电器部件应用的日益广泛，使间接防触电系统性能得到进一步提高。
1.2 接地体选择
接地体尽量充分应用工程系统稳定的自然接地体，如建筑基础、地下金属架构、管道、蓄水池等设施。但必须注意接地装置的可靠性，不应受到某些自然接地体的变动而受影响。禁止选用传输易燃、易爆物质、维修率较高的承压管道（如供暖管道）用作保护接地体或接地线。建筑基础由独立基础组成取为自然接地体时，宜结合是否存在防雷接地设计，等电位联接条件、建筑梯度等状况，同采用人工接地体方案，人工、自然接地体组合方案进行技术经济比较确定。主接地体位置尽量靠近主变配电设施。
电气主接地装置及工作接地，不赞成利用存在维修工作的单独地下直埋管道系统。在工程系统结构确定的情况下，工程地点的地质条件、土壤、电气参数对接地体选择有着重要的影响，应予充分重视。需设置人工接地体时，接地体布置为开环方式还是闭环方式，是采用水平接地体还是垂直接地体主要根据工程地质条件、施工条件、接地或接零的范围大小等具体情况确定。尤其是电阻率高、坚硬地质条件等特殊环境下，接地体结构及施工方法对接地系统工程造价和运行稳定可靠性有着重要影响。
1.3 接地线的选择
在TN系统里，单独敷设的保护导体一般由随架空线路敷设的导体或电缆芯线来实现。在TT系统里，外露可导电部分通过保护导体单个地、成组地或集中地接到独立于电力系统接地极的一个或多个接地极上。工厂配电工程中，可利用的保护导体在满足以下几项要求时均可利用：
（1）不论从结构和保证完整的电气通路上，它们均能保证不受机械的、化学的或电化学的损蚀。
（2）材料的导电性能必须与规范中所列保护线规格相当。
（3）属于固定式的装置外可导电部分。
（4）规范中规定的不能作接地线导体的除外（如输送易燃、易爆物管道，供暖管道、封闭母线外壳等）。
实践证明，充分利用配电范围内金属管道，设备的金属架构，电缆桥架及建筑物的金属构架做接地母线，有利于降低工程成本，提高接地系统可靠性及施工质量。
TN系统中动力电缆选用4芯电缆时，控制、信号设备外壳接零采用控制电缆芯线实现，省去人工接地母线敷设，将是系统设计中值得采用的较好方案。
2 设计及施工方面需要注意的几个问题
2.1 TN系统及TT系统不宜混用
由同一配电变压器或同一段母线供电的低压电力网，不宜同时采用两种系统接地型式。当全部采用TN系统确有困难时，也可全部采用TT系统接地型式。但采用TT系统供电部分均应装设能自动切除接地故障的装置。在同一供电干线上TN系统及TT系统混用时，在保护导体干线故障情况下，使接零设备外壳可能产生危险电压，人为地造成安全隐患，是非常危险的。有的设计施工者由于对TN、TT系统概念不清，设备接地防护形成TN、TT系统双重防护，造成工程投资浪费。
2.2 尽可能实现总（主）等电位联结及局部（附加）等电位联结
总等电位联结，就是用保护导体将系统中的主保护导体、主接地导体及电气装置以外的主要可导电部分全部联结在一起。局部等电位联结，是用保护导体将同时可能触及的外露可导电部分连接在一起。在系统防护设计施工中，采取的外露可导电部分多点接地的措施固然可以减少预期接触电压值，从而可以降低保护电器总切断时间的要求，然而，重复接地的效果远不如总等电位联结。总等电位联结将使处于等电位联结影响区域内的预期接触电压明显降低。从提高建筑防雷性能指标角度，建筑实行总等电位联结也是非常有益的。如果总等电位联结不易实现，或实现总等电位联结仍不能满足防护条件要求，则实行局部等电位联结。尤其在TT系统中实行等电位联结，不仅使接地安全防护性能显著改善，由于等电位连接导体遍布工程各部位，还可大量减少专用接地引线敷设工程量，显著降低接地工程造价，对提高接地系统施工质量，减少运行维护工作量也是非常有益的。
2.3 重复接地不能忽视
除个别情况外，在TN低压系统中，架空线路干线和分支线的终端，其PEN线或PE线应重复接地。电缆线路和架空线路在每个建筑物的进线处，均须重复接地。这一点必须严格掌握。尤其在TN-C-S系统中，大量存在单相配电负荷，三相负荷不易平衡，正常运行情况下PEN线上就存在电位差，在PEN线断线情况下，没有可靠的重复接地，由于中性点漂移，会在电器外壳上产生危险电压，危及人身安全，并造成部分相电器烧毁。这种情况在旧系统中时常发生，必须足够重视。因此，在有些情况下，较大幅度减小重复接地电阻也是非常必要的。
2.4 设计图纸深度应满足施工要求
由于接地工程在建安工程中所占投资比重小，设计单位及设计人员思想上不太重视，不按设计程序进行设计；专业协作不利，该在土建专业施工图中出现的接地分项工作没有绘出；接地图纸深度不够，该画图表明的部分，用文字笼统代替；重复接地点缺少设计等问题较普遍地存在。这些问题造成施工单位接到图纸时已过时，施工中工程变更多，不易施工质量及工程量控制、额外工程量增加等问题。
2.5 接地工程施工控制要点
（1）把好施工图审查及技术交底关，把发现解决图纸存在的问题及进行施工技术交底落实在施工前，并加强施工过程中的检查验收工作。
接地装置利用建筑基础结构及利用建筑结构实现等电位连接工程，做好预埋件及结构钢筋结点连接施工。
（2）施工构架接零（地）连接线不分情况均采用16-25mm2专用多股铜绞线，造成接地铜编织线浪费现象较普遍。应注意连接线满足规范要求即可，不要无意义地过分加大导体截面，造成浪费。
（3）由于TT系统单相短路保护的灵敏度比TN系统低，接地引线间及接地引线与设备连接点的连接电阻，对故障情况下外露可导电部分的接触电压值影响较大，而连接质量又是工程施工中出现问题较多的部位，应予重点控制。
（4）采用非镀锌桥架作接地母线的工程中，由于桥架无专用接地线连接螺丝，桥架连接宜采用附导体焊接连接方式，否则，不易满足连接质量要求，运行维护工作量也较大。
以上简单探讨了低压电气接地防护系统的几点认识，由于篇幅所限，没有举例子。认识正确与否，愿同行提出宝贵意见，以便提高。