建筑電氣低壓配電設計中接地系統(tǒng)探析

林立新 趙凱峰 遲鵬騁

摘要：低壓配電接地系統(tǒng)作為整個電氣工程的關鍵環(huán)節(jié)，接地系統(tǒng)的運行質量直接影響著電力系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)的種類和特點，確保配電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性得到全面提高。

關鍵詞：建筑電氣;低壓配電;接地系統(tǒng)

本文通過對建筑電氣低壓配電設計中的接地系統(tǒng)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(tǒng)的原理

由于大地的電阻率比較低，而且能夠非?？焖俚奈针姾桑谴_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(tǒng)的方法，不僅能夠增強用戶用電的安全性和穩(wěn)定性，而且還能夠確保整個電力系統(tǒng)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(tǒng)包括負載側接地系統(tǒng)和電源側接地系統(tǒng)。如果接地系統(tǒng)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(tǒng)。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(tǒng)可以用T來代表，而整個接地系統(tǒng)一般表示為TT系統(tǒng)。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(fā)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(tǒng)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(tǒng)類型包括TN-C-S系統(tǒng)、TN-C系統(tǒng)以及TN-S系統(tǒng)。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(tǒng)具有各自的優(yōu)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(jù)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(tǒng)設計中接地系統(tǒng)的不同特點

2.1TN-C-S系統(tǒng)

在TN-C-S系統(tǒng)中能夠直接將中性線保護線和PE線共同結合，這樣的系統(tǒng)設計方式，在民用建筑中非常常見。通過TN-C-S系統(tǒng)可以確保建筑用電設備正常運行，而且TN-C-S系統(tǒng)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(tǒng)來正常使用。但是由于TN-C-S系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)

TN-C系統(tǒng)能夠將中線和保護線進行緊密結合，在該系統(tǒng)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(wěn)定，而且諧波電流比較少的供電系統(tǒng)中廣泛應用，在很多精密設備中不能夠采用TN-C系統(tǒng)，因為TN-C系統(tǒng)不僅能夠保護接零，而且還可以實現(xiàn)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(tǒng)又分為三個小類，TN-C供電系統(tǒng)是采用零線同時兼?zhèn)浔Ｗo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(yè)工作人員及時處理問題。

2.3TN-S系統(tǒng)

TN-S系統(tǒng)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(tǒng)可以直接在民用建筑電氣系統(tǒng)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(tǒng)

TT系統(tǒng)作為接地也是一種電設備外殼單獨接地的系統(tǒng)。通過這樣的設計，能夠保證電源接地與電氣系統(tǒng)并無聯(lián)系，在TT系統(tǒng)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(shù)都采用TT接地系統(tǒng)。此外TT系統(tǒng)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(xiàn)對地絕緣擊穿的事故，為此必須要加強安全防護。

2.5IT系統(tǒng)

IT系統(tǒng)的電源不接地或者通過阻抗接地，大多數(shù)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(tǒng)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(xiàn)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(wěn)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(tǒng)內部出現(xiàn)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(xiàn)第二次故障，則必須排除故障。IT接地系統(tǒng)使用的場所非常的廣泛，必須要保證其連續(xù)供電或者電量需求較高的區(qū)域內使用，例如醫(yī)療手術間，機械車間等由于IT接地系統(tǒng)的電源金屬大多數(shù)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(tǒng)的結構能夠得到有效優(yōu)化，再出現(xiàn)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(tǒng)接地故障而傳送故障電流導線在高壓供電系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)的類型進行分析，能夠明確接地系統(tǒng)可以有效的防護建筑低壓配電系統(tǒng)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(tǒng)實行正確的選擇，提高電線電纜質量的監(jiān)督管理力度，這樣才能夠確保整個建筑電氣工程的安全穩(wěn)定運行。

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