建筑電氣低壓配電設計中各種接地系統的剖析

王晉鵬

摘 要：本文闡述了建筑電氣的低壓配電設計接地系統現狀，對建筑電氣低壓配電設計中的各種接地系統進行了詳細介紹，同時探討了建筑電氣低壓配電設計中接地系統的合理規劃，以供參考。

關鍵詞：建筑電氣；低壓配電設計；接地系統

1 前言

建筑電氣的低壓配電系統的安全性，影響著用戶的生命安全與財產安全。因此，需要對建筑電氣系統中的低壓配電系統各種接地系統進行合理的設計，從而保障電氣系統的后期維護工作，確保建筑電氣系統的安全性，提高用戶的用電安全，進而保護了用戶的生命財產安全。

2 建筑電氣的低壓配電設計接地系統現狀

建筑電氣的設計是整個建筑設計的重要組成部分之一，因此電氣設計的質量對于整個建筑電氣的安全可靠性能都有著決定性的作用。通常情況下，供電系統中的接地是連接大地，將大地作為一個電阻非常低的但是容量無限大的接地體，將電荷的能量都傳導至大地，保證被吸收部分電荷之后的供電系統的電壓可以高低不變。在配電的行業中，大地的電阻是相對而言且最有效的。在關于配電的學習過程中，通常會遇到許多接地的系統，但是不同的接地系統也有許多不同的特色。這些接地系統主要包括一種系統內部電源帶電導體的接地問題，而另外一種就是負荷端的電氣的外露部分導電的問題。這些通常都是電氣裝置內部的電氣設備金屬外殼部分的接地，叫做保護接地。社會在不斷的發展，電能的用量以及質量等都有著更高的要求，在部分建筑物中，傳統的低壓配電系統已經不能滿足人民的需求了，相關人員必須根據實際的要求來做進一步的改進。

3 建筑電氣低壓配電設計中的各種接地系統

3.1 IT 接地系統

IT 系統是指主要是電源中性點不直接接地，而是利用一些外露導電部分來進行接地保護的系統。在建筑電氣設計工程當中，這個系統可以進一步保證電力供應的穩定性，另外也可以加強電氣運行過程中的安全性。另外這個系統在供電要求比較高或者是需要進行不間斷供電的環境當中也具有很高的使用價值，所以廣泛應用于建筑工程中。

3.2 TT 接地系統

TT 接地系統是將電氣設備的金屬外殼直接接地的保護系統，電源端一般情況下是有一點一直處于直接接地的狀態下的，與此同時，負荷側的外露可導電部分往往處于直接接地的狀態，從這個角度分析，金屬外殼只要處在運行狀態都是單獨接地的，這就會造成電源的接地線以及負荷側電氣之間不會出現很大的聯系，另外每一個用電設備以及和大地之間連接的保護線都保持了單一性，這就可以很好地防止故障電流向其他的用電設備當中流入，從而導致一些重大事故出現。這樣操作的目的在于保障用電設備不會出現保護線之間串擾的情況，可以很好地確保電氣設備能夠正常穩定的運行。

3.3 TN 接地系統

（1）TN-C 系統。TN-C 系統主要是連接保護線PE 以及中性線N 的一種接地系統線路，如果設備當中金屬外殼都和PEN 線進行連接的情況下，這種系統一般情況下在安全方面沒有非常高的水平，需要值得注意，如果出現PEN 線產生短路或者短線等情況的時候，往往對地電壓會很高，有可能導致檢修設備的過程中出現不安全因素，它的信息系統和電子設備往往也會出現一定的干擾，所以需要注意的是在進行設計的過程中一定要避免出現PEN 線斷開的情況。TN-C 系統適合使用在一些單相負荷不大、而且沒有較高安全要求的工廠的低壓配電系統當中，在三相負荷比較等量的供電系統當中比較適用。

（2）TN-S 系統。在整個TN-S系統當中，PE線以及N 線之間是相互分開的，兩者不會出現任何聯系，相互使用不同，而且有固定的專用線路接入到大地當中，通常條件下PE 線不會出現有電流通過的情況，因此，設備的金屬外殼上不會出現帶電的情況，在進行正常使用的過程中也不會出現大幅度的干擾問題，保障了整個電氣設備在使用過程中的穩定性和安全性。這種系統在設有變電所的建筑當中廣泛使用，比如說一些醫院、公共建筑、有可能出現爆炸和火災隱患的場所當中。

（3）TN-C-S系統。TN-C-S系統指的是一種有一部分是PE線結合N 線的接地系統。在一些用戶端當中，PEN 線往往會被區分為PE 線以及N 線，如果分開兩種線，PE線和N線之間就不可以再合并，另外中性導體也不會接地。這在我國居民配電接地系統當中非常常用，這種接地方法具有工作非常簡單和明確的工作原理，與此同時，具有非常高的安全性，也就是說有TN-S系統的安全優點，也同時擁有TN-C系統高效的特點，與居民在用電過程中的安全穩定要求相吻合。

4 建筑電氣低壓配電設計中接地系統的合理規劃

4.1 IT 接地系統的規劃

因為IT 接地系統不是通過電源端直接進行接地工作，而是通過電氣設備暴露的金屬外殼進行接地工作的。發生接地故障，IT 接地系統的電流沒有返回到電源的通路。在IT 接地系統中， 故障電流主要是對地電容的電流與對地電流的相量和，電流的數值較小。所以，在IT 接地系統中發生故障后，多數情況下不需要切斷電流。但是，在建筑電氣系統長期使用的過程中，不能及時的消除接地系統的故障，會導致嚴重的用電安全隱患。所以需要對IT 接地系統進行合理的規劃，在IT 接地系統中使用絕緣檢測器，可以及時的發現系統中的安全故障，當檢測器的數值發生異常時，相關人員需要及時的對接地系統進行檢查，保障接地系統能夠正常的運轉。

4.2 TT 接地系統的規劃

對TT 接地系統進行規劃，因為TT 接地系統的電源端有一點接地，而且負荷側外露的部分直接接地，所以電源的接地與負荷側沒有關系。對此接地系統進行規劃，首先將用電設備與大地進行單一的連接保護，避免故障電流通過PE 線進入到其他的用電設備中，保障了其它用電設備的安全性。然后，對接地線與用電設備進行相應的設計，保障每一臺的用電設備都能與大地連接。這種方式，在一定程度上保障了建筑用電的安全，但其建設成本較高，大部分使用該系統的建筑為科研院所。

4.3 TN-C 接地系統的規劃

對TN-C 接地系統進行合理的規劃是：①需要結合中性線N 與保護線PE，通過一條線將N 線與PE 線接入大地。②將用電設備暴露在外的導電部分的金屬外殼與PE 線和N 線進行連接，通過PEN 線進行接地工作。③對建筑電氣系統的接地設計進行綜合分析，具體規劃的過程中注意接地線與中性線的區別，不能將二者混用。

4.4 TN-S 接地系統的規劃

對TN-S 接地系統進行相應的規劃：①需要明確，在此系統中N 線與PE 線之間是相互獨立的。②將N 線與PE 線按照相應的規范要求進行接地操作。③進行相應的測試，在一般情況下PE 線是沒有電流經過的，如果在PE 線中發現電流的經過，需要及時的對其進行檢查。使用這種方式進行接地系統的規劃，可以有效的提高中性線在運行過程中的穩定性，從而提高建筑中電氣系統的安全與質量。

5 結束語

總而言之，當前在建筑領域中，建筑電氣具有非常重要的地位，其運行是否安全對用戶主體的安全有著直接影響。所以，一定要加強建筑電氣低壓配電系統在規劃和使用過程中的安全。

參考文獻：

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[2] 楊鑫鑫.建筑電氣低壓配電設計中各種接地系統的探討[J].江西建材，2016（24）：180～181.