建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中各種接地系統(tǒng)的剖析

王晉鵬

摘 要：本文闡述了建筑電氣的低壓配電設(shè)計(jì)接地系統(tǒng)現(xiàn)狀，對(duì)建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中的各種接地系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，同時(shí)探討了建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中接地系統(tǒng)的合理規(guī)劃，以供參考。

關(guān)鍵詞：建筑電氣；低壓配電設(shè)計(jì)；接地系統(tǒng)

1 前言

建筑電氣的低壓配電系統(tǒng)的安全性，影響著用戶的生命安全與財(cái)產(chǎn)安全。因此，需要對(duì)建筑電氣系統(tǒng)中的低壓配電系統(tǒng)各種接地系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，從而保障電氣系統(tǒng)的后期維護(hù)工作，確保建筑電氣系統(tǒng)的安全性，提高用戶的用電安全，進(jìn)而保護(hù)了用戶的生命財(cái)產(chǎn)安全。

2 建筑電氣的低壓配電設(shè)計(jì)接地系統(tǒng)現(xiàn)狀

建筑電氣的設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分之一，因此電氣設(shè)計(jì)的質(zhì)量對(duì)于整個(gè)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(tǒng)中的接地是連接大地，將大地作為一個(gè)電阻非常低的但是容量無(wú)限大的接地體，將電荷的能量都傳導(dǎo)至大地，保證被吸收部分電荷之后的供電系統(tǒng)的電壓可以高低不變。在配電的行業(yè)中，大地的電阻是相對(duì)而言且最有效的。在關(guān)于配電的學(xué)習(xí)過(guò)程中，通常會(huì)遇到許多接地的系統(tǒng)，但是不同的接地系統(tǒng)也有許多不同的特色。這些接地系統(tǒng)主要包括一種系統(tǒng)內(nèi)部電源帶電導(dǎo)體的接地問(wèn)題，而另外一種就是負(fù)荷端的電氣的外露部分導(dǎo)電的問(wèn)題。這些通常都是電氣裝置內(nèi)部的電氣設(shè)備金屬外殼部分的接地，叫做保護(hù)接地。社會(huì)在不斷的發(fā)展，電能的用量以及質(zhì)量等都有著更高的要求，在部分建筑物中，傳統(tǒng)的低壓配電系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足人民的需求了，相關(guān)人員必須根據(jù)實(shí)際的要求來(lái)做進(jìn)一步的改進(jìn)。

3 建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中的各種接地系統(tǒng)

3.1 IT 接地系統(tǒng)

IT 系統(tǒng)是指主要是電源中性點(diǎn)不直接接地，而是利用一些外露導(dǎo)電部分來(lái)進(jìn)行接地保護(hù)的系統(tǒng)。在建筑電氣設(shè)計(jì)工程當(dāng)中，這個(gè)系統(tǒng)可以進(jìn)一步保證電力供應(yīng)的穩(wěn)定性，另外也可以加強(qiáng)電氣運(yùn)行過(guò)程中的安全性。另外這個(gè)系統(tǒng)在供電要求比較高或者是需要進(jìn)行不間斷供電的環(huán)境當(dāng)中也具有很高的使用價(jià)值，所以廣泛應(yīng)用于建筑工程中。

3.2 TT 接地系統(tǒng)

TT 接地系統(tǒng)是將電氣設(shè)備的金屬外殼直接接地的保護(hù)系統(tǒng)，電源端一般情況下是有一點(diǎn)一直處于直接接地的狀態(tài)下的，與此同時(shí)，負(fù)荷側(cè)的外露可導(dǎo)電部分往往處于直接接地的狀態(tài)，從這個(gè)角度分析，金屬外殼只要處在運(yùn)行狀態(tài)都是單獨(dú)接地的，這就會(huì)造成電源的接地線以及負(fù)荷側(cè)電氣之間不會(huì)出現(xiàn)很大的聯(lián)系，另外每一個(gè)用電設(shè)備以及和大地之間連接的保護(hù)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(shè)備當(dāng)中流入，從而導(dǎo)致一些重大事故出現(xiàn)。這樣操作的目的在于保障用電設(shè)備不會(huì)出現(xiàn)保護(hù)線之間串?dāng)_的情況，可以很好地確保電氣設(shè)備能夠正常穩(wěn)定的運(yùn)行。

3.3 TN 接地系統(tǒng)

（1）TN-C 系統(tǒng)。TN-C 系統(tǒng)主要是連接保護(hù)線PE 以及中性線N 的一種接地系統(tǒng)線路，如果設(shè)備當(dāng)中金屬外殼都和PEN 線進(jìn)行連接的情況下，這種系統(tǒng)一般情況下在安全方面沒(méi)有非常高的水平，需要值得注意，如果出現(xiàn)PEN 線產(chǎn)生短路或者短線等情況的時(shí)候，往往對(duì)地電壓會(huì)很高，有可能導(dǎo)致檢修設(shè)備的過(guò)程中出現(xiàn)不安全因素，它的信息系統(tǒng)和電子設(shè)備往往也會(huì)出現(xiàn)一定的干擾，所以需要注意的是在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中一定要避免出現(xiàn)PEN 線斷開(kāi)的情況。TN-C 系統(tǒng)適合使用在一些單相負(fù)荷不大、而且沒(méi)有較高安全要求的工廠的低壓配電系統(tǒng)當(dāng)中，在三相負(fù)荷比較等量的供電系統(tǒng)當(dāng)中比較適用。

（2）TN-S 系統(tǒng)。在整個(gè)TN-S系統(tǒng)當(dāng)中，PE線以及N 線之間是相互分開(kāi)的，兩者不會(huì)出現(xiàn)任何聯(lián)系，相互使用不同，而且有固定的專用線路接入到大地當(dāng)中，通常條件下PE 線不會(huì)出現(xiàn)有電流通過(guò)的情況，因此，設(shè)備的金屬外殼上不會(huì)出現(xiàn)帶電的情況，在進(jìn)行正常使用的過(guò)程中也不會(huì)出現(xiàn)大幅度的干擾問(wèn)題，保障了整個(gè)電氣設(shè)備在使用過(guò)程中的穩(wěn)定性和安全性。這種系統(tǒng)在設(shè)有變電所的建筑當(dāng)中廣泛使用，比如說(shuō)一些醫(yī)院、公共建筑、有可能出現(xiàn)爆炸和火災(zāi)隱患的場(chǎng)所當(dāng)中。

（3）TN-C-S系統(tǒng)。TN-C-S系統(tǒng)指的是一種有一部分是PE線結(jié)合N 線的接地系統(tǒng)。在一些用戶端當(dāng)中，PEN 線往往會(huì)被區(qū)分為PE 線以及N 線，如果分開(kāi)兩種線，PE線和N線之間就不可以再合并，另外中性導(dǎo)體也不會(huì)接地。這在我國(guó)居民配電接地系統(tǒng)當(dāng)中非常常用，這種接地方法具有工作非常簡(jiǎn)單和明確的工作原理，與此同時(shí)，具有非常高的安全性，也就是說(shuō)有TN-S系統(tǒng)的安全優(yōu)點(diǎn)，也同時(shí)擁有TN-C系統(tǒng)高效的特點(diǎn)，與居民在用電過(guò)程中的安全穩(wěn)定要求相吻合。

4 建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中接地系統(tǒng)的合理規(guī)劃

4.1 IT 接地系統(tǒng)的規(guī)劃

因?yàn)镮T 接地系統(tǒng)不是通過(guò)電源端直接進(jìn)行接地工作，而是通過(guò)電氣設(shè)備暴露的金屬外殼進(jìn)行接地工作的。發(fā)生接地故障，IT 接地系統(tǒng)的電流沒(méi)有返回到電源的通路。在IT 接地系統(tǒng)中， 故障電流主要是對(duì)地電容的電流與對(duì)地電流的相量和，電流的數(shù)值較小。所以，在IT 接地系統(tǒng)中發(fā)生故障后，多數(shù)情況下不需要切斷電流。但是，在建筑電氣系統(tǒng)長(zhǎng)期使用的過(guò)程中，不能及時(shí)的消除接地系統(tǒng)的故障，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的用電安全隱患。所以需要對(duì)IT 接地系統(tǒng)進(jìn)行合理的規(guī)劃，在IT 接地系統(tǒng)中使用絕緣檢測(cè)器，可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的安全故障，當(dāng)檢測(cè)器的數(shù)值發(fā)生異常時(shí)，相關(guān)人員需要及時(shí)的對(duì)接地系統(tǒng)進(jìn)行檢查，保障接地系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.2 TT 接地系統(tǒng)的規(guī)劃

對(duì)TT 接地系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃，因?yàn)門T 接地系統(tǒng)的電源端有一點(diǎn)接地，而且負(fù)荷側(cè)外露的部分直接接地，所以電源的接地與負(fù)荷側(cè)沒(méi)有關(guān)系。對(duì)此接地系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃，首先將用電設(shè)備與大地進(jìn)行單一的連接保護(hù)，避免故障電流通過(guò)PE 線進(jìn)入到其他的用電設(shè)備中，保障了其它用電設(shè)備的安全性。然后，對(duì)接地線與用電設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，保障每一臺(tái)的用電設(shè)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(shè)成本較高，大部分使用該系統(tǒng)的建筑為科研院所。

4.3 TN-C 接地系統(tǒng)的規(guī)劃

對(duì)TN-C 接地系統(tǒng)進(jìn)行合理的規(guī)劃是：①需要結(jié)合中性線N 與保護(hù)線PE，通過(guò)一條線將N 線與PE 線接入大地。②將用電設(shè)備暴露在外的導(dǎo)電部分的金屬外殼與PE 線和N 線進(jìn)行連接，通過(guò)PEN 線進(jìn)行接地工作。③對(duì)建筑電氣系統(tǒng)的接地設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合分析，具體規(guī)劃的過(guò)程中注意接地線與中性線的區(qū)別，不能將二者混用。

4.4 TN-S 接地系統(tǒng)的規(guī)劃

對(duì)TN-S 接地系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)劃：①需要明確，在此系統(tǒng)中N 線與PE 線之間是相互獨(dú)立的。②將N 線與PE 線按照相應(yīng)的規(guī)范要求進(jìn)行接地操作。③進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，在一般情況下PE 線是沒(méi)有電流經(jīng)過(guò)的，如果在PE 線中發(fā)現(xiàn)電流的經(jīng)過(guò)，需要及時(shí)的對(duì)其進(jìn)行檢查。使用這種方式進(jìn)行接地系統(tǒng)的規(guī)劃，可以有效的提高中性線在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性，從而提高建筑中電氣系統(tǒng)的安全與質(zhì)量。

5 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，當(dāng)前在建筑領(lǐng)域中，建筑電氣具有非常重要的地位，其運(yùn)行是否安全對(duì)用戶主體的安全有著直接影響。所以，一定要加強(qiáng)建筑電氣低壓配電系統(tǒng)在規(guī)劃和使用過(guò)程中的安全。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王長(zhǎng)安.高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全分析[J].建材與裝飾，2016（19）：123～124.

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