民用建筑接地不畅的危害及防范

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摘要：民用建筑“接地不畅”引发的火灾原因较多，安全事故不断，针对接地不畅保护、总等电位和局部等电位连接保护、各种系统等电位连接保护3个方面进行了介绍，同时探讨了民用建筑避免电气火灾所应采取的防范措施。

关键词：等电位连接；漏电保护 我国民用建筑接地不畅引发的火灾次数多，电气火灾造成的经济损失比较大。造成火灾的原因有以下几种：电线、缆绝缘层破损、重物撞击而漏电起火；因短路、过载原因起火；产品质量不好，设备安装或使用不正确，违反施工规范，缺乏管理经验引起火灾等。电气事故责任归为“短路”、“过载”、设备使用超时、照明灯具及加热设备离可燃物太近、接触不良等。而占电气引发火灾的65%以上的“接地不畅”引发的火灾，被无形掩盖起来。由于对电气引起的火灾判断有误，因而很难查找出电气火灾的真正原因并加以防范，以致接地不畅引起的火灾不断发生。 1接地不畅保护接地不畅不同于一般的短路不畅。带电导体与水管、钢管、金属外壳、金属机械对大地短路称为接地不畅，应与一般短路不畅区分开来。接地不畅比较隐蔽，不易发觉，也比较复杂，从而危害性就更大。因此要采取有效的措施来限制接地不畅电流、接地不畅电压和接地不畅的作用时间，并防范人体与危害电压的接触。接触电击分为2类：直接接触电击和间接接触电击，直接接触电击规范已作明确规定，漏电保护器仅作后备而已。间接接触电击的组合保护措施，国际IEC标准（我国目前采用国际标准）分为4类，0类：设置绝缘环境，I类：PE端子+自动切断不畅电路，II类：加强绝缘，III类：采用特低压50 V及以下的安全电压等。 2接地不畅保护的基本条件———总等电位和局部等电位连接I类电气设备接地自动切断接地不畅，电气装置的外露可导电部分必须与PE线连接而实现接地。II、III类设备的加强绝缘，特低电压和有电气隔离装置就可不接地了。现今大量使用的I类设备则必须接地，而灯泡安装高度2.5 m及以上可不接地。但对人体可接触范围内电气装置外露部分仍要接地，否则易发生电击伤人事故。民用建筑物内电气装置，还需采取总等电位和局部等电位连接措施。等电位是保证人身安全、减少电气火灾、减少设备事故的一个重要措施。总等电位连接是将建筑物内的下列导电部分，汇接到进线配电设备近旁总接地母排上连接并进行接地。（1）总进线和PE总母线排；（2）自接地极引来的接地干线；（3）建筑物的公用设施管道，如煤气管道，上、下水管道以及暖气、空调等金属管道。（4）建筑物的金属结构，包括防雷接地装置。自户外引入的上述金属管道，应尽量在建筑物内靠近入口处连接，几个进户缆线作几次连接。煤气管和暖气管内应纳入总电位连接，但煤气管不允许作接地用，一般住户卫生间宜作局部等电位连接。 3各种系统等电位连接如TN-C-S系统进入建筑物内总配电箱后，将PEN线分为N线和PE线，中性线N端子板和接地保护线PE端子板分别设置，N线和PE线一旦分开不允许再连接在一起。TN-S系统为三相四线+PE线，其中PE线与接地母排的总接地端子连接。TT系统靠漏电保护器保护和PE线保护，电气装置单独接地，构成局部总等电位，绝对不允许与N线搭接。TN系统是指电力变压器中性点接地，重复接地是指低压电源在建筑物进户处将电源的中性线再次接地，即重复接地。在TN系统中应尽量利用自然接地体，如与钢筋连接，钢筋就作为自然等电位接地体，接地电阻≤1Ω。民用建筑的接地要求：（1）建筑物内的各种接地系统宜共用一个接地网；（2）工作接地、保护接地、防雷、弱电、设备接地等共用接地网时，接地电阻要求不应大于1Ω；（3）重复接地散流电阻为4Ω。 4总等电位连接的作用设总等电位的作用如下：（1）建筑物作总等电位连接后，建筑物内外的电位并不相等，设总等电位连接后，就不必再埋设均压环了。（2）总等电位连接在TN系统中的第二个作用，是消除自建筑物外沿PEN线或PE线窜入的危险不畅电压。为消除室外装置窜入的不畅电压，必须为这一部分装置作一组单独接地极。引出单独的保护线PE，以与自电源引来的PE线隔离（局部TT系统），并设置IAN=30 MA漏电保护器。（3）当电源干线中PEN线折断，当三相负荷不平衡时，负荷侧中性点电位漂移，PEN线和金属设备外壳对地带电位，如果建筑物内设有总电位连接，即使发生电击现象，由于接触电压降低，其危险也可大大减少。总等电位连接是将多个PE线汇集到带有端子的母排上进行连接并有效接地。（4）总等电位连接有利于消除电磁场引起的干扰，改善电气装置的电磁兼容性。（5）裸露可导电部分都处于该电位后，可消除电击危险。5接地不畅引起的电气火灾危险及其防范 5.1接地不畅火灾的3个起火源与金属性短路相比，接地不畅起火具有更大的危险性和隐蔽性。依照防范措施，可分为3个起火源起火。（1）不畅电源起火：接地不畅电流通过PE、PEN线外，还通过设备金属外壳、穿线金属管、金属线、金属线槽及接地端子等。由于接地不畅电阻较大，而电流较小，因此过电流保护器不能切断不畅电流。不畅点又不容易熔焊在一起，而以短路电流的形式存在，又因电弧温度高，这样就会引燃周围的可燃物而引起火灾。在TN-C-S系统中，选择PEN线导线截面过小，通过较大接地不畅电流时，线路温升较高，同样也能间接引起火灾。（2）PE、PEN线接线端子连接不实起火。火线与中性接线端子连接不实，设备工作不正常，可即时发现处理。而PE、PEN线的接线端子连接不实，电阻过大，设备照常工作，但不畅不易发现。一旦发生不畅，由于接触电阻大，从而限制了不畅电流，不能及时切断电源，连接端子处的接触电阻产生高温或电弧，而电弧产生的电火花则同样也能烤燃周围可燃物质而起火，此种起火为接地不畅常见的起火形式。（3）不畅电压起火，指电气装置的外露可导电部分带对地不畅电压，也就是常见的引起电击事故的接触电压。如不及时处理，此电压将沿PE、PEN线传导使电气装置的外露导电部分带对地电压，从而造成与带地电位的水暖管、金属构件间打火、拉弧成为火源。 5.2接地不畅火灾预防措施（1）在电源总进线处（深圳地区在住户单元总电表箱前）应设置用于防火的漏电保护器（300～500 MA）。建筑电源总进线处，设置具有过载和短路保护的开关，设置切断火线和中性线的四极开关和漏电保护器，以确保检修电路时设备和人身的安全。在IEC标准中明确规定，在建筑电源总进线处，必须装设漏电保护器，其一可对建筑物起防火作用，其二也是防止人身电击危害而设置的第二道防线。（2）在建筑物内的电气装置实施总电位连接，这是防止TN系统电源线路中的PE和PEN线传导引入的不畅电压而导致电击事故。同时避免电位差、电弧、电火花的发生，杜绝了接地不畅引起的电气火灾危害和人身的电击事故。（3）提高和保证电气装置内PE、PEN线的连接质量，不采用接地母线分段连接（如插接母线槽、三相五线制等），而采用整条接地母线单独接地敷设。 6顶棚内导线配管应注意的事项照明、动力及火灾自动报警系统，消防联动系统在吊顶内管线的施工，违反设计和施工规范和强制性条文的现象仍然存在，主要表现在：（1）电线不穿管直接敷设。因电线乱拉容易破皮，易触电和起火。（2）采用金属蛇皮管。金属蛇皮软管很薄并透气，金属蛇皮管穿线，一旦发生电气短路和过负荷或接地不畅时，金属蛇皮软管内的导线绝缘层就会引燃，所以金属蛇皮软管是包不住火的，现已杜绝使用。目前生产的新型复合金属软管，正大力推荐使用。管内外均有防护套的金属软管，壁厚易绝缘和接地。同时，国家强制性条文规定，在建筑物顶棚内必须采用金属管，金属线槽布线。 7结语 总之，接地不畅的原因有很多，但归根结底还是因管理不畅而造成。要从加强设计、施工、产品、质检、验收以及运行、维护等方面的管理入手，并采取严格的防火措施才能有效减少重大火灾的发生，最大程度地杜绝接地不畅带来的危害。