关于防雷接地问题（接地线）

摘要：讨论了配电网接地制式与建筑物电气设备的电磁兼容问题，接地网的电阻值和其结构在防雷中的作用，外部防雷和内部防雷两个子系统的放电过程，以及反对误导宣传的问题等。
关键词：（接地线） 建筑物防雷　雷电电磁脉冲防护　LEMP　防雷接地　　电子（逻辑）接地

　　中国电信电磁防护支撑中心来函邀请我参加这次电信行业通信局站接地技术研讨会，随函附件写有研讨会的内容提纲，其例示的各种接地问题写得非常好。人们常说，正确地提出问题就是解决问题的一半，我预祝研讨会取得成功。这次研讨会请的都是专家，人也不多，我希望能有更多的时间举行座谈，多一些观点的交锋，（接地线）多一些探讨，多一些互相学习的机会。不要像一般的会议那样，各说各的，说完散会，没有一定的结果。防雷接地问题与供电系统接地方式、埋地接地网的结构和室内接地网的结构等都有关系。这次我提出一些经验性的看法，欢迎大家讨论，不对之处欢迎大家批评指正。（接地线）

一，供电系统接地方式与室内电磁兼容的关系
　　配电网接地系统的制式关系到电网的运行安全和建筑物的供电安全[1、2]。西方国家对于供电质量特别重视，他们对于电源频率和电压质量都有严格地要求；他们对于智能建筑物内的电磁兼容问题很重视，他们的重要建筑物广泛采用屏蔽电缆的供电方式。现在我国智能建筑物的设计已经注意到这一点。现在大城市中的配电变压器已经采用小电阻接地方式，电源线已经广泛采用TN-S和TN-C-S系统，俗称三相五线制；在室内注意按综合布线的规范敷设电气线路。（接地线）

　　如果把三相电源系统的火线比做上水管道；则N线有如下水管道，它输送的电流有闪光灯和闸流管等电气设备产生的杂波，还有电源系统故障时产生的过电流等。这样电源自成闭合系统，PE线只是起到接地固定电位的作用，平时并无电流流过。如果把N线与PE线合并，这些杂波电流和过电流就会在地线中产生浮动电压，使电子设备遭受损坏和不能正常工作。所以，N线必须绝缘敷设，PE线必须独立敷设，这正是三相五线制供电系统建立的意义。检查N线与PE线是否绝缘良好的办法是测量PE线内的电流，正常情况下PE线内不应该有电流。我们在故宫防雷工程中测量某宫殿的防雷接地，发现接地电阻表摇摆不定，从而发现N线与PE线有搭接的故障。PE线的作用就是平时作为电子地（逻辑接地）和设备的保安接地，在雷击时兼做防雷接地。三相四线制的PEN线也有保安接地的作用，但是它不能做电子接地，因为它平时将有杂散电流通过，不能保证电子设备的稳定运行。事故举例：1993年在北京西便门立交桥东北侧曾有一片平房（商店）发生火灾，火灾原因是有一辆高架货车把电线挂断，发生单相电弧接地事故，而该商店的电气开关未能立即开断，这片平房顶棚内的电线因过电流而熔化并引发火灾。我国农村地区要特别警惕这种架空线配电建筑物的安全问题。IEC防雷标准和我国现行建筑物防雷标准选用SPD的U1mA时，只考虑20/380V电网中性点接地方式，而没有考虑其上一级10kV电网的中性点的接地制式。以至常选用440V、470V的U1mA，这样做是不妥当的。我国多数配电网是采用中性点绝缘或经消弧线圈接地的方式，这些电网发生单相接地故障可能运行几个小时，此时相电压变为线电压，使SPD烧毁。我国水利电力部和机械工业部根据本国情况考虑荷电率制定的避雷器国家标准GB1102-2000，对220V级MOV规定U1mA=600V，相间MOV的U1mA=1200V。这样做既能减少SPD烧毁，又能有效地防雷才是合理的。（接地线）

建筑物雷害事故统计表明：80-90%的事故是由电气线路引入的，直接雷击的事故并不多。在山区和农村中建筑物的供电用架空线直接引入不是好办法；建议参考文献[3]改用铁管穿线屏蔽敷设，见图1；进线杆前连接一段长度大于15m的架空伸长地线兼做避雷线，见图2，此段线路的作用是增加屏蔽铁管前主线路的电感，使SPD（氧化锌避雷器）便于启动，在进线杆前再连接氧化锌避雷器2#，进线杆的铁脚和铁管的上端联合接地。（接地线）

图4中，UAB为接地网A、B两点间的电位差。电子仪器外壳对EBN的地、或仪器外壳对电源的电位差既是开环电压。假如仪器的外壳在控制室内接地，则仪器电缆外皮（屏蔽层）中流过的电流称为闭环电流。它是决定电子仪器受到共模干扰大小的一个量。开环电压决定了仪器受到的过电压的大小；而闭环电流则决定了共模干扰的大小。