建筑電氣低壓配電設(shè)計中各種接地系統(tǒng)探討

曲成虎

[摘要]我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，使建筑電氣低壓配電系統(tǒng)也被廣泛應(yīng)用。低壓配電系統(tǒng)在建筑電氣設(shè)計中占有重要位置，它是整整個建筑電氣系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的保障。假如低壓配電系統(tǒng)選擇不合理、設(shè)計不標準，就會給建筑物內(nèi)的電氣增加負荷，這就使電氣設(shè)備運行的成本也會相應(yīng)地提高。為此，本文就對于建筑電氣低壓配電設(shè)計中各種接地系統(tǒng)進行探討。

[關(guān)鍵詞]建筑；電氣；低壓配電；接地系統(tǒng) 文章編號：2095-4085（2017）02-0073-02

電氣設(shè)備在建筑工程中發(fā)揮著重要的作用，電氣低壓配電接地系統(tǒng)是否能夠安全運行，與人們的生命財產(chǎn)是否能得到有力的保障有直接關(guān)系，因此社會各界對接地系統(tǒng)的接地質(zhì)量高度重視。隨著社會的發(fā)展與進步，人們生活中對于電力的需求也在不斷增多，因此，探討電氣低壓配電設(shè)計中各種接地系統(tǒng)對于現(xiàn)代社會的發(fā)展起著重要作用。

1低壓配電設(shè)計中各種接地系統(tǒng)

所謂接地，就是與大地相接，目的是為了保證用電的安全性。其原理是：大地具有很大的電容量，而且相對來講電阻又較小，能夠吸收來自于外界的大量電荷，使電位保持不變，這就使建筑電氣低壓供配電系統(tǒng)中的電壓和電流得到了最大的保護，從而使其受到外部因素的影響降到最低，有效保證了人們的用電安全，避免了事故的發(fā)生，使電力系統(tǒng)更具有穩(wěn)定性和安全性。接地系統(tǒng)常見的類型有TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、IT系統(tǒng)。TN系統(tǒng)又分為TN-C，TN-S和TN-C-S系統(tǒng)。字母T表示電源內(nèi)直接和大地接觸的電線；I表示的是經(jīng)過絕緣和抗組測試的接地線；N指的是中性線；C代表一種特殊形式，在實際運用中，如果中性線與保護線同時使用，就用C來表示；S表示一種接地任務(wù)形式，指的是中性線和保護線單獨使用，各自承擔(dān)著接地任務(wù)。

2接地系統(tǒng)中的IT系統(tǒng)

一般情況下，接地系統(tǒng)中的IT系統(tǒng)其電源帶電部位與地面之間是絕緣的，不與大地相接觸，也就是說IT系統(tǒng)電源端口不用進行接地裝置的設(shè)置，一般是在電源端口設(shè)置高電阻、電抗，從而進行接地保護；在外露電氣設(shè)備可導(dǎo)電的部位通過保護線與電源接地體相接或直接與大地相接，從而起到保護作用。接地系統(tǒng)中的IT系統(tǒng)自身具有強大的功能，能夠保證整個建筑電氣供電的穩(wěn)定性和安全性。在企業(yè)電機設(shè)備中，如果IT系統(tǒng)首次發(fā)生故障，要想使設(shè)備正常運行，可以不切斷電源。因為IT系統(tǒng)首次發(fā)生故障所產(chǎn)生的電流非常小，這就使電氣設(shè)備的金屬外殼的電壓極低，不具有危害性。如果設(shè)備再次發(fā)生故障，則要及時把電源切斷，以免發(fā)生危險。

3接地系統(tǒng)中的TN系統(tǒng)

在應(yīng)用TN系統(tǒng)時，要建立低壓供電保護裝置，即先用一根保護線把全部建筑中用電設(shè)備的外殼連接在一起。TN系統(tǒng)有多個分支系統(tǒng)，如TN-C；TN-S；TM-C-SI系統(tǒng)。其中TN-C系統(tǒng)的保護線與中性線的位置相同，通過一條PEN線，把設(shè)備的外殼、保護線和中性線進行連接，使其成為一條線，然后與大地相接。PEN線能夠降低電氣設(shè)備高壓的作用，對電氣設(shè)備的外殼起到保護作用。PEN線能夠保證正常電流的通過，也能承載諧波電流。假如PEN線發(fā)生斷線、短路，就會有較高的對地電壓產(chǎn)生，對電能的正常使用很不利。所以，工作人員在設(shè)計時，不能將PEN線和其他的線進行混合使用。TN-S系統(tǒng)中，保護線和中性線相互獨立，在接人大地時是按照各自的要求進行的。這種系統(tǒng)的保護線對正常的電流不能承載，設(shè)備的外殼也不帶電，這保證了電氣設(shè)備能夠安全地進行使用，它多用在民用建筑上，也常用在精密儀器中。TN-C-SI系統(tǒng)的保護線與中性線的連接方式是整合與分開并用。因為保護線和中性線有些部分是連接在一起的，所以，PEN線起到了降壓的作用。如果要確保使用過程中的安全性，PEN線就要反復(fù)接地，保證中性線和保護線之間的完全絕緣關(guān)系。這種系統(tǒng)接線原理、方式都很簡單，有很高的安全性，所以民用建筑的供電大多使用這種系統(tǒng)。

4接地系統(tǒng)中的TT系統(tǒng)

建筑電氣設(shè)備單獨與大地連接，這種接地系統(tǒng)就是TT系統(tǒng)。在TT系統(tǒng)中，與大地相連接的線是各個電氣設(shè)備外殼的一根單獨的接地線，與電源的接地線并不發(fā)生關(guān)聯(lián)，各個電氣設(shè)備的保護線之間不是從屬關(guān)系，全部與大地單獨相接。這就不至于使電氣設(shè)備保護線的電流之間相互影響，也不至于使電氣設(shè)備本身的保護線和中性線相互結(jié)合，避免了設(shè)備本身的保護線對中性線的干擾，這樣就使電壓沿著電氣設(shè)備的保護線進入電氣設(shè)備內(nèi)部的路徑被阻斷，保證了設(shè)備在運行中的用電安全。如地區(qū)小，電力需求小，或部分農(nóng)村地區(qū)、一些公用低壓電網(wǎng)供電的地區(qū)，都比較適用于這種供電系統(tǒng)。

5低壓配電系統(tǒng)的接地保護設(shè)計

建筑低壓供配電系統(tǒng)在運行中是否安全，對于使用者來講是至關(guān)重要的。所以，在設(shè)計電壓配電系統(tǒng)時，就要采取一些必要的接地保護措施，避免發(fā)生漏電的現(xiàn)象，或在發(fā)生漏電時，能夠自動阻斷漏電線路，保證整個線路的安全性。技術(shù)工作人員要根據(jù)電氣設(shè)備和用電環(huán)境的具體情況來設(shè)計合理的接地保護裝置，但是，無論采取哪一種接地裝置或接地形式，都要保證整個低壓供電系統(tǒng)是處于同一個電位上，從而使供電系統(tǒng)內(nèi)部具有穩(wěn)定性。接地保護系統(tǒng)設(shè)計中的另一個重要問題是供電外網(wǎng)的電壓變化，要對系統(tǒng)外部可能有不穩(wěn)定因素存在進行充分的考慮，以保證系統(tǒng)內(nèi)部的穩(wěn)定性。

6結(jié)語

現(xiàn)代化社會中建筑結(jié)構(gòu)越發(fā)的復(fù)雜，對電氣低壓供配電系統(tǒng)在要求上也有所提高，這就需要在設(shè)計接地保護裝置時，要考慮全面，在滿足人們使用需求的同時，使人們的生命財產(chǎn)安全得到保證。具體設(shè)計時，要以電氣設(shè)備運行的環(huán)境為基礎(chǔ)選擇低壓配電系統(tǒng)，設(shè)置接地保護裝置時，要嚴格按照有關(guān)規(guī)定進行，以保證整個用電系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。