建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中各種接地系統(tǒng)探討建議

徐濤（湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，湖北 武漢 430000）

建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中各種接地系統(tǒng)探討建議

徐濤（湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，湖北 武漢 430000）

隨著社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速，無論是建筑規(guī)模還是建筑性能，均得到了長足的發(fā)展的提高，尤其在智能化、電氣化方面取得了質(zhì)的提升。就現(xiàn)代建筑而言，相關(guān)電氣設(shè)備已經(jīng)成為其必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施，直接影響著建筑整體的使用性能，而建筑電氣低壓配電接地系統(tǒng)則是相關(guān)電氣設(shè)備安全運(yùn)行的基礎(chǔ)保障。筆者即從建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)入手，就各類接地系統(tǒng)的特性和優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)表幾點(diǎn)看法，以供相關(guān)單位參考。

建筑電氣；低壓配電設(shè)計(jì)；接地系統(tǒng)；特性

近幾年，我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速，與傳統(tǒng)建筑相比，現(xiàn)代建筑的建筑結(jié)構(gòu)和使用性能更加復(fù)雜和多樣，尤其各類電氣設(shè)備的引入和應(yīng)用，有效提高了建筑的智能化、電氣化水平，豐富了建筑的使用性能，極大地滿足了現(xiàn)代人的多元化需求。另一方面，隨著建筑電氣設(shè)備數(shù)量的不斷增多，電力供應(yīng)需求不斷增大，建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行安全以及建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)階段接地系統(tǒng)的選擇，受到了越來越廣泛的重視和關(guān)注。本文即圍繞建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)，就TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、IT系統(tǒng)等幾類常見接地系統(tǒng)的特性和優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)行了分析探討，具體內(nèi)容如下：

1 建筑電氣低壓配電相關(guān)接地系統(tǒng)概述

就建筑電氣低壓配電而言，接地系統(tǒng)就是通過與大地互相連接，借助大地電容量大、電阻低的特征，吸收外界較大電荷，維持電位高低相對穩(wěn)定，從而避免電氣安全事故發(fā)生，保障人們用電安全的系統(tǒng)。簡單來說，接地系統(tǒng)就是低壓配電安全運(yùn)行的基礎(chǔ)保障。目前，應(yīng)用于建筑低壓配電的接地系統(tǒng)，主要有TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)以及IT系統(tǒng)三類，其中TN系統(tǒng)可進(jìn)一步分為TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng)三種模式。以上類型的接地系統(tǒng)中，T表示電源直接接地；I表示電源對地絕緣或經(jīng)過阻抗與大地相鏈接；N表示電源與大地相連的中性線；C表示中心線與保護(hù)線同為一根線；S表示分別使用兩根線作為中性線和保護(hù)線。

從接地保護(hù)工作實(shí)踐的角度分析，相關(guān)操作人員通常需要考慮以下兩點(diǎn)問題：一，供配電系統(tǒng)對應(yīng)電源端相關(guān)有電導(dǎo)體的接地保護(hù)問題；二，供配電系統(tǒng)對應(yīng)負(fù)荷端相關(guān)電氣裝置導(dǎo)電外露部分的接地保護(hù)問題。在這一過程中，相關(guān)技術(shù)人員采用一系列合理的措施，根據(jù)各電氣設(shè)備接地需求，完成電力設(shè)備與大地的有效連接，保障建筑低壓配電系統(tǒng)正常運(yùn)行的系統(tǒng)，就是接地系統(tǒng)。

2 幾類常見接地系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)分析

2.1 TN系統(tǒng)

2.1.1 TN-C系統(tǒng)概述

TN-C系統(tǒng)具體是指將N（中心線）與PE（保護(hù)線）合并成一條線完成接地的系統(tǒng)。通常情況下，TN-C系統(tǒng)會將電氣設(shè)備裸露的金屬外殼、N線和PE線與PEN線相鏈接，從而將PEN先作為保護(hù)接零對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。此時(shí)，PEN線既承載正常的運(yùn)行電流，同時(shí)承載著相應(yīng)的諧波電流。在系統(tǒng)正常運(yùn)行過程中，PEN線還會產(chǎn)生相應(yīng)的電壓降，以實(shí)現(xiàn)對相關(guān)電氣設(shè)備的安全保護(hù)。TN-C系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要是可以實(shí)現(xiàn)較好的接地和接零保護(hù)，缺點(diǎn)則是容易引發(fā)設(shè)備相互碰撞、中性線電位異常升高等問題。

2.2.2 TN-S系統(tǒng)概述

TN-S系統(tǒng)具體是指N線與PE線根據(jù)一定的固定要求，分別進(jìn)行接地的系統(tǒng)。與TN-C系統(tǒng)相比，TN-S系統(tǒng)中的PE線不再承擔(dān)正常負(fù)荷的電流，故而與PE線連接的電氣設(shè)備的裸露金屬外殼也不會帶電。一般來說，TN-S系統(tǒng)在民用住宅中有著較好的適用性和實(shí)用性，可以全面滿足民用住宅的接地保護(hù)需求。另外，對于一些精密度相對較高的電子設(shè)備來說，TNS系統(tǒng)也同樣適用。

2.2.3 TN-C-S系統(tǒng)概述

TN-C-S系統(tǒng)中既包含N線與PE線合并的部分，也存在N線與PE線區(qū)分對待的部分。目前，TN-C-S系統(tǒng)在民用建筑中有著較為廣泛且深入的應(yīng)用，尤其在分散的民用建筑物配電系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。TN-C-S系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要有接線方式簡單、安全性高等。但由于電源線路對應(yīng)的PEN線存在一定的降電壓在設(shè)備金屬外殼上呈現(xiàn)，故而在實(shí)際操作過程中，需要對PEN線進(jìn)行多次的接地。

2.2 TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)具體是指通過電氣設(shè)備外殼對應(yīng)的獨(dú)立的接地極完成接地，且在電氣上與電源接地相互獨(dú)立的系統(tǒng)，也被稱為接地制。就TT系統(tǒng)而言，各電氣設(shè)備與PE線均保持相互獨(dú)立的狀態(tài)，彼此之間不存在連接關(guān)系，設(shè)備借由自身的接地極完成接地，從根本上避免了電壓由PE線進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部的安全風(fēng)險(xiǎn)。目前，TT系統(tǒng)主要應(yīng)用于公用低壓電網(wǎng)。但在系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用過程中，由于TT系統(tǒng)直接將PE線引入大地，且大地為零電位，故而容易造成對地絕緣擊穿事故，需要引起相關(guān)技術(shù)人員的絕對重視，并采用相應(yīng)的措施加以防范。

2.3 IT系統(tǒng)

IT系統(tǒng)的特點(diǎn)在于其電源并不接地或通過阻抗完成接地，相關(guān)電氣設(shè)備外殼的金屬裸露部分直接接地或借助保護(hù)線完成接地進(jìn)行保護(hù)。對于IT系統(tǒng)來說，發(fā)生第一次故障時(shí)產(chǎn)生的故障電流相對較小，故而在電氣設(shè)備金屬外殼上并不會有過于危險(xiǎn)的接觸電壓產(chǎn)生，此時(shí)可不切斷電源維持設(shè)備正常運(yùn)行，借助報(bào)警裝置和故障檢查消除故障。發(fā)生第二次故障時(shí)則自動切斷電源。

3 結(jié)語

綜上所述，接地系統(tǒng)的選擇和應(yīng)用，直接影響著現(xiàn)代建筑的用電安全和使用性能。因此，相關(guān)人員需全面重視建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)過程中的接地系統(tǒng)選擇工作，根據(jù)建筑實(shí)際需求和特征，結(jié)合幾類接地系統(tǒng)的保護(hù)特性，科學(xué)確定合適的接地系統(tǒng)，以確保建筑整體的運(yùn)行安全。

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