導語：智能建筑中對接地的要求及應對措施一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

接地問題既簡單又復雜，每個項目中都會涉及，但往往被忽視。而接地直接牽涉到智能建筑中電子設備能否正常工作，關系到人員安全能否得到保障，信息系統能否運行等一系列問題；如果處理不好，輕則導致設備損壞，重則引發火災、造成人身遭到電擊——不能不提起重視。“接地”的外延十分豐富，稱謂繁多且欠統一，如交流接地、直流接地、屏蔽接地、防靜電接地、保護接地、PE接地、模擬接地、數字接地、信號接地、匯流接地、防腐接地、工作接地、功率接地、邏輯接地、防雷接地、安全接地以及獨立接地、聯合接地、重復接地、共用接地與綜合接地等，很容易把人搞得暈頭轉向。對于接地，無論是IEC（國際電工委員會）、ITU（國際電信聯盟）還是IEEE（國際電氣和電子工程師協會）都有一些不同的描述；而我國的國家標準《電子信息系統機房設計規范》（GB50174-2008）、《建筑物防雷設計規范》（GB50057-2010）、《建筑物電子信息系統防雷技術規范》（GB50343-2004）、《電子信息系統機房施工及驗收規范》（GB50462-2008）、《低壓配電設計規范》（GB50054-2011）、《綜合布線系統工程設計規范》（GB50311-2007）、《智能建筑工程質量驗收規范》（GB50339-2003），也都對接地作了一系列定義，對接地的一些概念作出了規范。本文將根據筆者自己的體會與經驗，就接地做一通俗的闡述，歡迎大家批評指正。

1接地的概念接地可以分為保護性接地與功能性接地兩類。保護性接地是以保護人身和設備安全為目的的接地，功能性接地則是用于保證設備正常運行的接地；當然，實際上兩者還是密切相關的，無法嚴格區別。

1.1保護性接地及其分類

（1）保護接地保護接地又稱安全接地，是為了防止因電氣設備絕緣損壞或產生漏電流使平時不帶電的外露導電部分帶電而導致電擊，將設備的外露導電部分接地，可以防止電器故障漏電時，有人接觸設備外殼而觸電。對于智能建筑中的TN-S式電子設備供電接地系統來說，其中的PE線已經是真正的地線，也就是說PE接地即保護接地。

（2）防雷接地防雷接地的作用是將雷電導入大地，防止雷電流使人身受到電擊或對設備造成破壞。對高層建筑物而言，突出部分雷擊率最高，有時側擊雷危害也較大；因此要保證免遭雷擊，不僅屋頂要設防，側面的雷擊也是不可忽視的。高層建筑物防雷接地的特點是可利用高層建筑物的鋼筋網作避雷網帶、引下線及接地裝置，既可節省鋼材，又可節省維護費。當建筑物的頂部落雷時，大量的電荷通過防雷引下線、接地裝置流入地中，防雷引下線上將產生很大的電壓降。在這種情況下，接近防雷引下線的非屏蔽導體將會處于高電位，對設備感應放電，導致器件損壞。只有采用帶有屏蔽層的導線（如鋼管穿線），并對屏蔽層和防雷引下線實施等電位連接，才能保證當雷電流通過屏蔽層時，導線絕緣電位差為零，絕緣免擊穿。但是，采用這種做法必須確保接地電阻小于4Ω，否則反而會引來雷擊。因此高層建筑物的電氣線路應采用鋼管配線或采用鎧裝電纜及帶有屏蔽層的電纜；如條件有限，可將普通導線敷設在封閉的金屬橋架內——這也是使用金屬橋架的原因之一。為了降低高層建筑雷電流的電位梯度，應每三層設均壓環，也就是將引下線與水平層的圈梁鋼筋接成閉合通路。如此建筑物的鋼筋將全部連接成一個導電系統，成為一個大的“法拉第籠子”，再接到接地裝置上便成為了一個安全可靠的暗裝籠式的防雷網。

此外，防雷接地裝置應共用接地，進行等電位連接（等電位的含義是“將設備外殼或外露金屬部分與地線連接”），將建筑物鋼筋網、配電盤中的PE線端子、插座、上下水管、暖氣管道、煤氣管道、電冰箱、空調、導電地板的金屬網絡，以及衛生間的金屬浴盆、浴架、淋浴器扶手連接到各自等電位連接端子箱內的端子板上，使之各自構成等電位體，保護人和設備的安全。智能建筑中的綜合布線，其耐壓等級低于強電設備，更容易因感應雷而受到損害；因此在年雷暴日較多的多雷地區，高樓側面的布線除了可能被側擊雷直接擊中外還面臨著感應雷的威脅。應對這些問題最好的措施是采用穿金屬管布線的方式、做好接地、保證接地電阻小于4Ω、加裝信號避雷器。需要注意的是接地干線不能“一根地線走到底”，必須有多處接地——把建筑物的鋼筋、建筑物頂部的金屬、角鋼都運用起來，就近接地。智能建筑核心機房的防雷接地有其特殊的要求。一是采用共用接地：保護性接地和功能性接地共用一組接地裝置，其接地電阻取兩者電阻的最小值。二是靜電地板下鋪設等電位接地網格，網格四周應設置等電位連接帶，機房內的各種電子信息設備（進行等電位連接）的接地通過等電位連接導體匯流排（銅排）匯接后與大樓接地網相連，實現匯流接地。網格可采用S型、M型或SM混合型的排布。如采用銅排作為網格，其等電位連接帶銅排截面積不可小于50mm2；銅排與各類電子信息設備（機柜）、金屬管道、金屬橋架、建筑物金屬結構用接地線連接，連接銅線的截面積不可小于25mm2，長度不可超過5m。目前有不少施工單位建設的機房達不到以上要求。筆者作為檢查組成員參與的檢查中時有發現銅排只有一根且截面積還不如筷子粗，甚至連機柜的接地線都不接的情況。等電位連接是機房防雷工程中必不可少的環節；防雷和防洪一樣，不能有任何一個漏洞，故任何一家防雷工程單位在方案中都應提出等電位連接措施。以上機房接地的問題，希望引起大家的注意。

（3）防靜電接地防靜電接地的目的是將靜電荷引入大地，防止由于靜電積聚對人體和設備造成危害。儲油罐、天然氣儲罐和管道等特別容易因靜電放電而發生爆炸，接地至關重要；此外，目前電子設備中大量應用的集成電路也容易因靜電作用產生故障，接地可防止集成電路的損壞。對于機房的防靜電，有人以為鋪設了防靜電地板或防靜電地毯就可以實現，這是不對的。必須在鋪設防靜電地板或防靜電地毯后，進行防靜電接地處理，才能獲得防靜電的效果。在防靜電接地處理中，采用爪釘、環型端子、母扣、鱷魚夾等器件，在地板的銅箔鋪設到墻邊時，匯集幾個點接到接地線上（三到五個點最佳，以防在使用中有點斷開），接地線的另一端連接一個接地柱，接地柱埋在地面50cm以下——這樣才能使地板起到靜電釋放的作用。

（4）防電蝕接地防電蝕接地是為了保護電纜與金屬管道，在地下埋設金屬體作為犧牲陽極或陰極以防止電纜、金屬管道等受到電蝕，與智能建筑關系不大。

1.2功能性接地

1.2.1工作接地

工作接地即交流接地，就是將變壓器的中性點接地。其主要作用是保證系統電位的穩定性，即降低低壓系統由于一相接地、高低壓短接等原因而產生過電壓的風險，并防止絕緣擊穿。以往我國對建筑物供電的常用稱謂是“三相四線制”、“三相五線制”等，這些用語套用自前蘇聯的術語，并不十分嚴謹。目前我國對配電系統接地方式的規范已經使用IEC標準；國家標準《低壓配電設計規范》（GB50054-2011）對此已有說明，其中的不少條款為強制性條款，必須嚴格執行。國際電工委員會（IEC）對此有統一規定，即將低壓配電系統按接地方式的不同分為三類，分別稱為TT系統、TN系統、IT系統，又將TN系統分為TN-C、TN-S、TN-C-S系統。上述稱謂的含義是：◆第一個字母表示電源接地點對地的關系，其中“T”表示直接接地；◆第二個字母表示電氣設備的外露可導電部分與地的關系，其中“T”表示電器外殼導電部分直接接大地，與電源的接地無聯系；N表示電器外殼導電部分直接與電源系統接地點或與該點引出的導體連接（N是法文“中性點”一詞“Neutre”的第一個字母）。

（1）TT系統據上文可知，TT系統中性點直接接地，負載設備外殼與大地直接連接。其配電方式如圖1所示。

（2）TN系統TN系統的電源部分中性點直接接地，而電氣設備的外殼是與零線相連的。該系統通常是一個中性點接地的三相電網系統。由于電氣設備的外露可導電部分直接與系統接地點相連，當相線碰到用電器外殼時，金屬導線構成的閉合回路上將產生足夠大的短路電流，使保護裝置能可靠動作，將故障切除。IEC根據中性線與保護線是否合并，將TN系統分成了TN-C、TN-S及TN-C-S系統。

①TN-C系統TN-C系統電源變壓器中性點接地，設備外露部分與中性線相連，如圖2所示。其特點是從電源配電盤出線處起，系統內的N線和PE線是合一的（C是法文“合一”一詞“Combine”的第一個字母）。該系統工作零線兼作接零保護線；保護線與中性線合并為PEN線，能減少投資，節省材料；發生外殼帶電時，保護裝置可以可靠動作，切除故障。其缺點是：如PEN線斷開，將導致設備外殼帶電，容易引發觸電事故；而在運行過程中，由于外殼有電流通過，存在電磁干擾的問題。

②TN-S系統工作零線N和專用保護線PE嚴格分開（全系統內分開）的供電系統稱作TN-S供電系統（S是法文“分開”一詞“Separe”的第一個字母），如圖3所示。

③TN-C-S系統以上系統都是目前電力系統中所采用的接地系統，TN-C系統的安全水平較低，不允許斷開PEN線，檢修設備時不安全，易對信息系統和電子設備產生干擾，可用于有專業人員維護管理的一般性工業廠房和場所，目前使用較少；TN-S系統適用于設有變電所的公共建筑、醫院及有爆炸和火災危險的廠房和場所、辦公樓及科研樓、計算機房及弱電中心等民用建筑，是應用最多的系統之一；TN-C-S、TT系統適用于不附設變電所的上述場所，即變電所單獨設置在建筑物外部的各類民用建筑，TT系統尤其適用于無等電位連接的戶外場所。

筆者認為，今后不宜再用“三相四線制”等不規范的術語；應采用TN-S、TN-C-S式的供電系統——它們是把工作零線N和專用保護線PE嚴格分開的供電系統，安全可靠，適用于工業與民用建筑等的低壓供電。此外，筆者曾經發現某住宅小區的用戶，為了接地線，到大配電板的銅排上拉線作為地線，這是很危險的。這是因為大配電板的保護地線PE還未與零線N分開，還是零線，把零線作為地線去與用電器的外殼相連絕對是危險的行為。

1.2.2屏蔽接地

屏蔽接地的作用是將電氣干擾源引入大地，抑制外來電磁干擾對電子設備的影響，也可減少電子設備產生的干擾對其他電子設備的影響；一般采用把設備的外殼作為屏蔽體接地的方法。需要指出的是，屏蔽接地及防靜電接地的目的是解決電磁輻射和電磁干擾的問題。隨著智能建筑中各種高頻率的通信設施的不斷增多，抗干擾日益重要。機房內的環境一般較為干燥，容易產生靜電，進而對電子設備造成干擾，為此進行的接地為防靜電接地。屏蔽接地及防靜電接地的一般做法是由樓內總等電位銅排引出PE弱電干線，在每層設弱電等電位銅排，將電子設備的外殼、金屬管路及抗靜電接地與此等電位銅排相接。

1.2.3邏輯接地

邏輯接地又稱數字接地，是各種開關量的零電位，即為了確保設備有穩定的參考電位，而將電子設備中的適當金屬件（一般采用金屬底板）作為“邏輯地”。

1.2.4直流接地

對于直流地的定義，國家標準中沒有說明。目前行內有兩種說法：一是將邏輯接地及其他模擬信號系統的接地統稱為直流地，二是將直流供電電源的接地稱為直流接地。前一種接地是把機房的直流地與屏蔽地連接；而第二種接地則是用絕緣導線拉到接地體后再連接，在機房內是絕緣的。筆者建議除了通信電源以外，直流接地均應采用第一種做法。

1.2.5模擬接地

模擬接地即模擬量信號的零電位。

1.2.6信號接地

信號接地是為了保證信號具有穩定的基準電位而設置的接地。電子設備、控制設備以及傳感器等工作時需要確定信號的參考點，信號參考接地對于保證電子設備及計算機控制系統等的正常工作起著十分重要的作用。從功能上看，信號參考接地是一種特殊的工作接地。其實現因要求不同而采用不同的方式，可參照直流接地。

2接地方式

（1）共用接地

共用接地又稱聯合接地或綜合接地，是指將建筑物的基礎接地體和其他專設接地體連接成一個共用地網，并令電子設備的工作接地、保護接地、邏輯接地、屏蔽體接地、防靜電接地以及建筑物防雷接地等共用一組接地系統的接地方式。近年來，很多國內外的標準不主張信息設備采用獨立的接地裝置，而推薦采用共用接地系統。例如，國標《建筑物防雷設計規范》（GB50057-2010）中明確提出“防雷電感應的接地裝置應與電氣和電子系統的接地裝置共用”，《建筑物電子信息系統防雷技術規范》（GB50343-2004）中明確提出“防雷接地應與交流工作接地、直流工作接地、安全保護接地共用一組接地裝置”，其接地裝置的接地電阻值必須按接入設備要求的最小值確定（這樣做可以保證接地電阻值小于1Ω；還可保證在有感應雷出現，對應的金屬體電位升高時，與其等電位連接的電子產品的電位也升高，從而避免產生電位差，擊壞電子設備）。共用接地是目前主流的做法。共用接地的實現方式是建立共用接地網。共用接地網是建筑物防雷、電力、安全和計算機共用的接地網，相應地可實現防雷接地、交流接地、保護接地與直流接地這四種接地。該接地網上端為建筑頂部的避雷裝置；中間為建筑物的鋼筋——每隔三層安裝等電位連接環，環間垂直距離不應大于12m，環上至少有兩條扁鋼引下線接地，即垂直接地匯總線與水平接地匯總線。垂直接地匯總線是大樓接地的主干，主要與各層的鋼筋和引下線相連，同時又與水平接地匯總線相連。水平匯總線（不能用裸導線充當）分層設置，作為等電位連接線；各房間的保護接地等應就近接入水平接地匯總線。以機房為例，因為有不少精密、貴重的設備，防雷尤為重要：通常以4×40mm的銅排繞機房一周（不閉合。采用S型或M型更好），用絕緣子作支撐，將機房內所有的設備外殼的屏蔽地、機架、門窗、靜電地板、電源的PE保護地線與防靜電地等全部通過接地線匯總到銅排上；建筑物地下部分為環形接地體（至少下挖2m，每隔5m打一個2.5m長的紫銅體，用扁鋼連接），與引下線、鋼筋焊接固定。在該接地體上接交流接地——可將零線接入建筑物下面的環形接地體（只能接一次，此后零線不允許再接地）；也可以在距離防雷接地的引下線20m處，將直流接地單獨接入環形接地體，中間不與屏蔽地、保護地連接。雖然直流地、交流地和安全地最后都接在地樁上，但并不意味著各種地之間可以隨意連接——應按照上述要求，在未接入同一地樁之前彼此保持嚴格的絕緣。

（2）單獨接地

電子設備單獨接地的目的是防止電網中的雜散電流或暫態電流干擾設備的正常工作。以往為了抗干擾，一般都采取電源與通信接地分開的辦法（采用電子管存在交流聲大的問題）。目前有人在進行直流接地時采用單獨接地的方式，但這并非主流做法，并且往往用于通信等領域。

（3）直流接地

直流接地的接法有多種，包括在機房就與屏蔽地連接等。在此只介紹其中的串聯接地：將信息系統中各個電源的直流地以串聯的方式接在作為直流地線的銅板上（應注意連接導線應與機殼絕緣，即不能與保護地相連），然后將作為直流地線的銅板通過絕緣的接地母線接在環形接地體上，使之成為直流接大地——這種做法與單獨接地、共用接地是有區別的。

3接地的作用

接地的重要性是不言而喻的。筆者曾經在主持某高速公路溫度測試系統項目時，遇到過埋在地下20cm處的電纜也遭到雷擊的情況——雷電的威脅可見一斑。良好的接地能起到保護人身安全、保障電氣系統正常運行、防止雷擊和靜電危害的作用。

（1）保護人身安全

將電氣設備在正常運行時不帶電的金屬導體部分與接地極之間作良好的金屬連接，可以防止人身遭受電擊。如果沒有接地裝置的電氣設備出現了絕緣損壞，一旦人體觸及此電氣設備外殼，電流就會經人體而成通路，使人體遭受電擊傷害。而有接地裝置的電氣設備，在絕緣損壞后外殼帶電時，接地電流將同時沿著接地極和人體兩條通路流過。此時，人體與接地極是并聯的關系，流過每一條通路的電流值將與其電阻的大小成反比，接地極電阻越小，流經人體的電流也就越小。通常人體的電阻比接地極電阻大數百倍，所以流經人體的電流將僅是流經接地極的電流的數百分之一。當接地電阻極小時，流經人體的電流幾乎等于零，相當于接地極將人體短接；因此，人體就能免于觸電的危險。

（2）保障電氣系統正常運行

電力系統接地一般為中性點接地，中性點的接地電阻很小，因此中性點與地間的電位差接近于零。在中性點絕緣的系統中，當某一相線碰殼或接地時，其他兩相的對地電壓將升高為相電壓的倍；而在中性點接地的系統中則接近于相電壓。因此，中性點接地將有利于保證系統的穩定運行，防止系統振蕩，并且由于系統中的電氣設備和線路只需按相電壓來考慮其絕緣水平，還可降低電氣設備的制造成本和線路的建設費用。此外，中性點接地的系統還可以保證繼電保護能可靠動作。

（3）防止雷擊和靜電危害

雷擊時會產生的靜電感應和電磁感應，燃料在生產和運輸過程中因摩擦而引起的靜電，都有可能造成電擊或是引發火災，必須有效地應對。直接遭受雷擊，其危害比感應雷更大，而且發生的機會更多；所以，為了免受直擊雷的危害，必須裝設防雷裝置。4結束語建筑物內部的接地看起來簡單，實際卻是比較復雜的一項設計。必須根據所設計建筑的特點和系統的要求，準確合理地做好接地的設計及施工，才能保證建筑內部強、弱電設備的安全運行。