建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中各種接地系統(tǒng)的探討

楊伶伶

(山東中怡建筑設(shè)計(jì)有限公司，山東 德州 253000)

建筑用電低壓配電中的接地是將目標(biāo)電力連接到地面的過(guò)程。在配電領(lǐng)域，由于地球的電阻相對(duì)較低，電容相對(duì)較大，因此，低壓配電的建設(shè)將連接到地球的帶電端，以保證電力主體的安全。在低壓配電活動(dòng)中，由于接地原理的不同，接地系統(tǒng)分為多種類(lèi)型，其中典型的有TN 系統(tǒng)、TT 系統(tǒng)和IT 系統(tǒng)。

1 建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

根據(jù)當(dāng)今我國(guó)大力推廣低壓配電系統(tǒng)的接地形式的不同。對(duì)低壓配電的系統(tǒng)進(jìn)行如下分類(lèi)。他們都有著自己各自的特點(diǎn)，正確選擇接地系統(tǒng)會(huì)使低壓配電系統(tǒng)安全可靠性的得到提升，而接地故障會(huì)導(dǎo)致低壓配電系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行，因此應(yīng)采取必要的接地故障保護(hù)方式，讓配電系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。本文主要從下面三個(gè)方面開(kāi)始進(jìn)行介紹，低壓配電系統(tǒng)中常用的接地方式有三種，即TT、TN 和IT。

2 低壓配電系統(tǒng)的接地保護(hù)

2.1 接地保護(hù)安全性闡述

由于高層建筑自身的復(fù)雜性，在開(kāi)展電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中需要進(jìn)行多方面分析，最為關(guān)鍵的是使用者和施工者的人身安全，并且也要加強(qiáng)對(duì)建筑自身的安全系數(shù)考慮。為提升低壓供電系統(tǒng)安全性，一般來(lái)說(shuō)在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中都會(huì)應(yīng)用故障點(diǎn)自動(dòng)切斷技術(shù)，即接地保護(hù)裝置，通過(guò)這種方式有效的提升供電安全，為高層建筑電氣系統(tǒng)的運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。在對(duì)高層建筑電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中也要對(duì)低壓供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)位置、電氣設(shè)備應(yīng)用狀況等綜合內(nèi)容進(jìn)行研究，有效降低外部環(huán)境所帶來(lái)的運(yùn)行隱患。

2.2 接地保護(hù)的應(yīng)用

本文所述的三種低壓供電系統(tǒng)較為具有代表性，對(duì)于IT 系統(tǒng)來(lái)說(shuō)在進(jìn)行接地保護(hù)裝置設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠有效的切斷電氣設(shè)備的外部導(dǎo)電內(nèi)容，并發(fā)出警報(bào)，使技術(shù)人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取有效的處理措施；TN 供電系統(tǒng)多采用金屬電子元件，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的電流，這種情況下對(duì)于用電量較大的電氣設(shè)別來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行有效的保護(hù)，并降低使用者的經(jīng)濟(jì)損失；而TT 系統(tǒng)這是通過(guò)地外保護(hù)裝置來(lái)對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行保護(hù)，可以及時(shí)的對(duì)故障回路電流進(jìn)行切斷，更好的保證電路運(yùn)行安全。

2.3 漏電斷路器種類(lèi)選擇

通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行研究，我們可以指導(dǎo)漏電斷路器具有較大的作用，能夠有效的保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，一般來(lái)說(shuō)高層建筑中的電氣設(shè)計(jì)都會(huì)設(shè)計(jì)兩道漏電保護(hù)防線。在電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中需要對(duì)漏電斷路器的類(lèi)別進(jìn)行科學(xué)選擇，使其能夠在合理范圍內(nèi)進(jìn)行電流切斷，選擇過(guò)程中需要對(duì)高層建筑低壓供配電的實(shí)際使用狀況及波段斷路器型號(hào)和規(guī)格進(jìn)行詳細(xì)分析，并對(duì)漏電斷路器的標(biāo)準(zhǔn)額定電流值進(jìn)行分析，使漏電斷路器能額定限制電流能夠大于電力系統(tǒng)發(fā)生斷路外漏時(shí)的電流值，確保低壓供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3 系統(tǒng)特點(diǎn)分析

3.1 TT 系統(tǒng)

TT 系統(tǒng)的電源中性點(diǎn)直接接地，電源中性點(diǎn)接地為工作接地，設(shè)備外露可導(dǎo)電部分接地為保護(hù)接地。其外露可導(dǎo)電部分所連接的接地極應(yīng)該和共用接地網(wǎng)或者總接線端子可靠相連。TT 系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于比較分散的小型低壓用戶，適用于有爆炸火災(zāi)危險(xiǎn)及精密電子設(shè)備供電場(chǎng)所。該系統(tǒng)雖然可以降低漏電設(shè)備的故障電壓，但無(wú)法降低至安全范圍內(nèi)，因此TT 系統(tǒng)必須設(shè)置剩余電流保護(hù)器裝置，以達(dá)到及時(shí)切除故障的目的。

3.2 TN 系統(tǒng)

TN 系統(tǒng)又可以分為T(mén)N-C、TN-S 和TN-C-S 三種形式。TN 接地系統(tǒng)是配電電源的中性點(diǎn)直接接地的三相四線制電網(wǎng)系統(tǒng)。其保護(hù)的電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分應(yīng)采用保護(hù)導(dǎo)體或保護(hù)接地中性導(dǎo)體直接與系統(tǒng)接地點(diǎn)相連。TN 系統(tǒng)主要用于城鎮(zhèn)公用低壓電力網(wǎng)。其中TN-C 主要用于觸電危險(xiǎn)小，用電設(shè)備簡(jiǎn)單的場(chǎng)所，其PE 線與N 線合并成為保護(hù)接零系統(tǒng)。可快速切除大電流故障回路，保證供電可靠與安全性。TN-S 系統(tǒng)主要用于有高效安全性的環(huán)境，其PE 線與N線分開(kāi)設(shè)置，系統(tǒng)正常工作時(shí)，PE 線上不帶電流，但因PE線與N 線分開(kāi)設(shè)置，相比其他接地方式的造價(jià)較高。而TNC-S 系統(tǒng)具備了上述兩種接地系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，在室外采用TNC 方式，在室內(nèi)采用TN-S 方式，廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)大多數(shù)民用建筑以及工廠低壓配電的接地系統(tǒng)中。

3.3 PE 線在接地系統(tǒng)中應(yīng)用

各種接地系統(tǒng)均需要應(yīng)用到PE 線，而上述接地系統(tǒng)在我國(guó)各類(lèi)建筑中均發(fā)揮著重要的保護(hù)作用，在接地過(guò)程中，也必須要用到PE 線。在接地系統(tǒng)中的PE 線與設(shè)備外殼相連接，其可以作為導(dǎo)體，起到保護(hù)中性線、保護(hù)接地線的強(qiáng)大功能。很多低壓配電系統(tǒng)中，PE 線在接地系統(tǒng)中的應(yīng)用，需要滿足以下條件。首先，接地系統(tǒng)中的PE 線必須能夠發(fā)揮支持電流運(yùn)輸，保護(hù)電氣設(shè)備的功能，其強(qiáng)度需要得到一定的保障；其次，PE 線需要與建筑內(nèi)的電氣設(shè)備相互協(xié)調(diào)，感應(yīng)數(shù)值、穩(wěn)定數(shù)值要維系在一定范圍之內(nèi)，可以有效規(guī)避建筑出現(xiàn)漏電火災(zāi)情況的出現(xiàn)；最后，PE 線具有很強(qiáng)的承受能力，當(dāng)接地烯烴出現(xiàn)故障時(shí)，PE 線可以承受額外的電流。

4 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中，人們的安全意識(shí)不斷提升，對(duì)于低壓供電系統(tǒng)的安全性也提出了新的要求。基于這種情況下，相關(guān)的從業(yè)人員應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)對(duì)各類(lèi)低壓配電系統(tǒng)的深入探究，并且現(xiàn)代城市發(fā)展建設(shè)中高層建筑數(shù)量不斷增加，低壓配電系統(tǒng)的應(yīng)用復(fù)雜性也逐漸增強(qiáng)，技術(shù)人員需要設(shè)計(jì)多層保護(hù)措施，確保供電安全，確保使用者的生命財(cái)產(chǎn)安全。