建筑電氣低壓配電設計中接地系統探析

林立新 趙凱峰 遲鵬騁

摘要：低壓配電接地系統作為整個電氣工程的關鍵環節，接地系統的運行質量直接影響著電力系統的運行效果，并且還會對用戶的生命安全造成一定的影響。通過對建筑電氣低壓配電設計中接地系統進行詳細的介紹，促進對整個配電體系和設備進行改進與完善，詳細分析低壓配電設計中接地系統的種類和特點，確保配電系統運行的穩定性得到全面提高。

關鍵詞：建筑電氣;低壓配電;接地系統

本文通過對建筑電氣低壓配電設計中的接地系統類型以及特點進行分析，并且提出相應的解決策略，促進建筑電氣設計的整體質量。

1建筑電氣低壓配電設計中接地系統的原理

由于大地的電阻率比較低，而且能夠非常快速的吸收電荷，是確保定位安全，最主要的物體。建筑電氣低壓配電設計中，通過運用接地系統的方法，不僅能夠增強用戶用電的安全性和穩定性，而且還能夠確保整個電力系統的運行效率得到有效保障，在建筑電氣低壓配電設計時，接地系統包括負載側接地系統和電源側接地系統。如果接地系統屬于中性點，可以利用字母T來代表而在負載側電源設備外露面，經過PEN線和PE線以及電源接地中性點則可以表示TN系統。如果電氣設備外露面直接接地，并且不與電源中性點相連接，彼此之間不會產生干擾。在沒有金屬連接件的情況下，建筑低壓配電接地系統可以用T來代表，而整個接地系統一般表示為TT系統。在日常生活中，人們所使用的各種電氣設備種類逐漸增多，對電力的需求也在不斷提高，所以電氣低壓配電科學合理的設計不僅能夠確保用電的質量，而且能夠保障人民群眾的生命財產安全。通常電氣接地主要就是通過將電線與地面進行連接，保障使用者不被突然增大的電流造成生命威脅，例如家用電器的外殼和接地線都與插座相連接，這樣就能夠使電器外殼和大地進行連接，保證兩者的銅等電位如果家用電器損壞或者是泄露之后，人并不會因為觸電而引發安全事故。由于電氣低壓配電激勵的形式多種多樣，而且不同的接地系統也有不同的字母，代表其中建筑低氣壓配電設計最常見的系統類型包括TN-C-S系統、TN-C系統以及TN-S系統。T所代表的就是電源接地，而N代表電源處接地的中性線，C則表示通過一根中性線和一根保護線，S則代表中性線和保護線這三種不同的低壓配電接地系統具有各自的優點和缺點，也能夠在不同的領域進行試用，在建筑電氣及低壓配電設計的過程中，最主要的就是根據建筑的用途和具體的功能進行合理的設計，確保對用電設備進行安全管理，保證整體的施工質量和施工效果。

2低壓配電系統設計中接地系統的不同特點

2.1TN-C-S系統

在TN-C-S系統中能夠直接將中性線保護線和PE線共同結合，這樣的系統設計方式，在民用建筑中非常常見。通過TN-C-S系統可以確保建筑用電設備正常運行，而且TN-C-S系統的接線方式非常的簡單高效，在民用建筑中可以作為分散的電氣系統來正常使用。但是由于TN-C-S系統自身電源線的PE線必須要在電源外殼上，設計人員必須要確保PEN接地，而且還要采取必要的措施對整個PE線、N線與地面進行絕緣處理。為了更好確保TN接地系統使用的安全性，PEN線需要反復的接地，最大限度的保證中性線和保護線之間的絕緣關系。

2.2TN-C系統

TN-C系統能夠將中線和保護線進行緊密結合，在該系統中通過用電設備的金屬外殼與中性線和保護線能夠在PEN線進行連接，確保整個保護線接零裝置。另外PEN線可以通過正常負荷，也可以通過斜坡，必須要接入中性線和保護線來減少電壓，TN-C線能夠在三相負荷保持穩定，而且諧波電流比較少的供電系統中廣泛應用，在很多精密設備中不能夠采用TN-C系統，因為TN-C系統不僅能夠保護接零，而且還可以實現保護接地，這樣就容易造成接零的設備外殼上存在危險電壓。TN接地系統又分為三個小類，TN-C供電系統是采用零線同時兼備保護線，稱為保護中性線，如果工作當中零線斷線，那么保護接零的金屬外部設備將會帶電，需要專業工作人員及時處理問題。

2.3TN-S系統

TN-S系統作為一種中性線，能夠通過將N線和PE線進行分開，由于PE線并不通過正常的負荷電流，PE線以及外殼不帶電，TN-S系統可以直接在民用建筑電氣系統中應用，也能夠在精密電子設備中應用，既可以有效解決對地故障電壓蔓延的問題，也能夠避免由于對地短路而引起中性點電位比較高的情況。

2.4TT系統

TT系統作為接地也是一種電設備外殼單獨接地的系統。通過這樣的設計，能夠保證電源接地與電氣系統并無聯系，在TT系統中所有的電氣設備PE線都不連接，而是通過運用已經接地的接地極能夠減少電壓，沿著PE線流入到內部的危險，公用低壓電網供電的用戶大多數都采用TT接地系統。此外TT系統的PE線可以直接連入大地，因為大地屬于零電位，很容易出現對地絕緣擊穿的事故，為此必須要加強安全防護。

2.5IT系統

IT系統的電源不接地或者通過阻抗接地，大多數的設備外露，都有可能導致直接接地或者保護線接地在IT系統內部電氣裝置的帶電導體和地絕緣體存在中性點，并且經過高阻抗接地而外露的導線部分和裝置外導電部分的裝置，非常容易出現接地情況，由于這樣的設計在第一次產生故障時電流較小，而且電氣設備金屬外殼不會產生高壓，可以在不斷電的情況下確保電氣設備穩定運行，并且能夠保證工作人員對故障位置進行及時的判斷。當系統內部出現二次故障時，能夠立即切斷電源。確保整個設備運行的安全，如果在另一相線或者中心線上出現第二次故障，則必須排除故障。IT接地系統使用的場所非常的廣泛，必須要保證其連續供電或者電量需求較高的區域內使用，例如醫療手術間，機械車間等由于IT接地系統的電源金屬大多數都是與大地絕緣，而且不需要與大地相接觸，這樣的情況也不需要引出中線，所以IT系統的結構能夠得到有效優化，再出現接地事故時，泄漏電源僅僅是非故障相應對地面的電容量比較小，不會對人造成危害。

3PE線的作用和約束條件

PE線是最常見的低電壓系統接地故障而傳送故障電流導線在高壓供電系統保護中PE線的設置也非常關鍵。尤其是在建筑用的低壓系統中非常關鍵，能夠有效的保護用電安全PE線有三種方法可以接地，能夠在低壓配電供電保護系統中對所有接觸到的金屬物體和所有電氣設備都能夠與PE線連接，形成安全有效的防護體系，避免對電氣設備或操作人員造成危險，在低壓配電系統中由于PE線的設置非常高，必須要具有靈敏的載流保護能力，而且不能夠存在隱藏危險在載流的過程中，導線的溫度和電池的靈敏度都必須要加強控制。

4結論

本文通過對建筑電氣低壓配電設計中接地系統的類型進行分析，能夠明確接地系統可以有效的防護建筑低壓配電系統的設備，確保電氣工程的運行效率得到增強，而且也能夠盡可能的減少人員生命財產的安全，跟隨著建筑種類不斷提高，建筑結構和供電要求也越來越復雜，只有加強對接地系統實行正確的選擇，提高電線電纜質量的監督管理力度，這樣才能夠確保整個建筑電氣工程的安全穩定運行。

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