对 民用建筑变配 电室接地设 计 的若干思 考
韩占强 (北京市建筑设计研究院，北京市 100045)
Some COnsiderati0ns about Grounding Design of Substation Room in Civil Buildings
Han Zhanqiang(Beijing Institute of Architectural Design，Beijing 100045，China)
Abstract Based on the most basic circuit b． 部分接地导体截面积太小，由于发生接地故障
theory，the analysis method for the grounding design 时要承载故障电流，达不到热稳定要求。
of substation room is put forward； taking the TN
C． 部分接地导体截面选择太大，造成不必要的
system as an example，the existing problems in the
浪费。
currently and commonly used collective drawings and
practical engineering are pointed out； and finally a 接地问题非常复杂，非常抽象，如何分析一个接地
more reasonable method of grounding is summarized．
系统的合理性，下面介绍一些笔者的体会。
Key words Grounding Current path
Transformer Low—voltage switchgear cabinet Neutral 3 接地分析方法——电流路径分析法
point grounding mode Stray current
对于变配电室接地设计 ，可以通过分析 回路 电流
路径来研究其合理性。这里主要以最常见的 TN系统为
摘 要 从最基本的电路理论出发，提 出了变
例进行分析。
配电室接地设计的分析方法，以TN 系统为例 ，指
为了便于分析，规定电流参考方向如下：① 相线电
出了目前国内常用图集和 实际工程 中存在的问题 ，
流，从变压器 (电源端)流向负载；② N线电流，从
最后总结出较为合理的接地方式。
负载流向电源端 (变压器中性点)；③ PE线电流，从接
关键词 接地 电流路径 变压器 低压开关
地故障点流向变压器中性点。见图 1和图 2。
柜 中性点接地方式 杂散电流
电流路径分析法包括两个方面：
a． 分析正常运行时低压配电系统中性线 电流的
1 概述 流 经 路 径
。
民用建筑中 10／0．4 kV变配电室既是低压系统 低 压 配 电 系
的电源端，也是 l0 kV系统的负荷端 ，因此它既有 统 的 中 性 线
变压器低压侧中性点的系统接地 ，也有 10 kV设备 工 作 电 流 由
(高压柜和变压器)和低压配电设备的保护接地 。 三 相 不 平 衡
对于建筑物内附属变配电室 ，以 TN系统为例 ，建 负荷电流和零
筑物内都要求做总等电位联结，在 10 kV电源侧 中 序谐波电流组 图 1 正常工作时电流路径示意图
Fig．1 Schematic diagram of current path
性点采用不接地或经高阻抗接地时，这两个接地是 成 ，它在流回
during normal working hours
合一的 变压器中性点
2 目前变配电室接地设计中存在的问题
在 目前工程设计中，变配电室接地做法多种多 体，产生分流。
样 ，有些存在着安全隐患，归结起来 ，主要表现在 b． 分析
以下几个方面： 发 生 接 地 故
图 2 发生接地故障时电流路径示意图
a． 正常运行时接地导体中存在杂散环流，可 障时 (相线对
Fig．2 Schematic diagram of current path
能会引起火灾、电磁干扰和接地极腐蚀。 PE线或外露 when the ground fault occurs
对民用建筑变配电室接地设计的若干思考 (韩占§建 虢电乞。
—_——__——__——●—_一I BU’LDING
z口口9年第9期I ELECTRICITY
可导电部分单相短路)故障电流的流经路
径。由于发生三相短路或两相短路时 ，短
路电流只流经相导体 (不对称短路情况下，
中性线上将流过零序电流)，因此和接地系 …
统相关的只有对地短路的情况。当低压配 接垫
电系统中发生接地故障时，故障电流从相
线经接地故障点，流回变压器中性点，在
整个故障回路中，任何一段保护接地导体截
面的大小需满足接地故障电流热稳定的要
求：接地导体的布置应使故障回路阻抗尽
量小，使故障电流满足过电流保护电器动
作灵敏度要求。
40mnl×4mm镀锌扁钢
由图 2可见 ．TN—S系统发生接地故
图3 N线电流路径分析示意图 (图集92DQ13．1做法)
障时．故障电流主要沿PE线返回变压器中 Fig．3 Schematic diagram of N conductor current path analysis
(approach of collective drawings 92DQ13—1)
性点。因此 ，变压器中性点接地导体截面
没有必要选择太大，按照总等电位联结导体的最大截 母排和 PE母排的连接处产生分流 ，大部分电流 ，
面 (如25 mm 铜导体或40 mm×4 mln镀锌扁钢)选 沿N线直接流回变压器中性点，少部分电流，Ⅳ，绕经
择就可以了，和变压器容量无关。
PE线、变电室四周接地扁钢、室外接地极、变压器
注：对于高低压共用接地极的变电室，必须校
中性点接地线返回变压器中性点，，Ⅳ=，』vl+ 2，，Jvl
验 1o kV系统发生接地故障时接地导体的热稳定；
>>IN，。因为接地极中存在电流，就不可避免地造成
另外还要考虑防雷的要求。在民用建筑中。通常按
了腐蚀。
总等电位联结导体的最大截面选择的接地导体能满
b． 变压器低压侧绕组发生对外壳短路时 (见
足要求。
图4)，接地故障电流要流经变配电室内四周接地
4 目前国内一些图集和实际工程中的接地
扁钢 ，并且有分流。一部分电流 通过低压配电柜
做法分析
4．1 《建筑电气通用图集 ：建筑物防雷
装置》 (92DQ13—1)第 42页 丁N系统中
性点接地做法 (见图3)
变压器中性点通过接地线直接引至室
外接地极 ，并且和室内接地干线绝缘．中 装置
性点接地线截面按照变压器容量由工程设
计确定。低压主配电柜内 N母排和 PE
母排进行连接。配电室周围接地干线采用
40 mm x 4 mm镀锌扁钢，并且和变压器外
壳、高低压配电柜PE导体进行了连接。

内容描述： 在2009年9月期的《建筑电气》杂志中，有一篇题为"对民用建筑变配电室接地设计的若干思考"的文章。该文章详细探讨了民用建筑中变配电室内电气系统安全运行所面临的关键问题，着重分析了变配电室接地设计的重要性及其在实际工程应用中的关键要素。 文章首先梳理了现行接地规范对于变配电室的要求，包括工作接地、保护接地和防雷接地等各类接地系统的设置原则与技术参数。然后，作者针对民用建筑的特点，如建筑物规模、使用功能、地质条件等因素，深入剖析了这些因素对变配电室接地设计的具体影响，并提出了针对性的设计策略与建议。 文章还讨论了接地电阻值的选取、接地网的布置、接地体材料的选择以及与其他系统（如建筑物结构钢筋网）的有效连接等问题，强调了接地设计在保证电气设备正常运行、防止人身触电事故以及抵御自然灾害等方面的重要作用。 总之，这篇论文通过对民用建筑变配电室接地设计的全面思考和细致分析，旨在为相关领域的设计师、施工人员以及监管机构提供有价值的参考信息和实践经验，以推动我国民用建筑电气安全水平的不断提升。