王巍

摘 要：在現(xiàn)代化科技發(fā)展的過程中，我國建筑行業(yè)也朝著智能化的方向不斷進步。從而讓建筑電氣低壓配電設計成為目前研究的重點課題，在建筑工程中低壓配電設計中的各種接地系統(tǒng)的設計就是其中一個重要的組成部分，低壓配電設計中的各種接地系統(tǒng)是當前建筑行業(yè)不可或缺的一項技術。本文主要針對相關方面的問題進行研究，探討建筑電氣低壓配電設計中各種接地系統(tǒng)在當前工作中的發(fā)展，希望能夠對今后的應用有所幫助，促進我國建筑電氣系統(tǒng)水平的進一步提升。

關鍵詞：建筑電氣 低壓配電 設計 接地系統(tǒng) 特點

一、前言

在當前的社會生活中可以發(fā)現(xiàn)我國建筑電氣設備越來越多，配電的情況越來越復雜，所以對于建筑低壓配電系統(tǒng)的保護就顯得尤為重要，各種接地系統(tǒng)也越來越受到關注。建筑電氣的接地系統(tǒng)對于建筑電氣設備的使用安全性以及穩(wěn)定性具有重要作用，只有完善現(xiàn)有的技術，解決低壓配電設計中的各種接地系統(tǒng)存在的不足之處，才能更好的實現(xiàn)建筑水平的進一步發(fā)展，促進我國在建筑電氣低壓配電設計的整體水平進一步的提高。本文主要對建筑電氣低壓配電中各種接地系統(tǒng)做出簡要的論述，希望能夠對未來的應用起到促進性的作用，更好的實現(xiàn)相應技術的完善。

二、各種接地系統(tǒng)介紹與分析

接地系統(tǒng)是建筑電氣低壓配電設計中非常重要的組成部分，在設計時也需要注意很多的問題。就目前來說，接地系統(tǒng)主要有三種，依次為：TN、TT、IT。這三種接地系統(tǒng)TN又可以詳細的劃分三種系統(tǒng)依次為：TN-C、TN-S、TN-C-S。接下來，筆者就建筑電氣低壓配電設計中這幾種接地系統(tǒng)的相關問題做具體的分析。

1、TN-C系統(tǒng)

從TN-C的歸屬上來看，主要是TN系統(tǒng)的重要分支，從這一系統(tǒng)的概念上就可以看出，T主要是指電源進行的直接接地，另外，N主要是指中性線在電源中進行接地處理，最后，中性線和相應的保護線之間形成了一根，這是C的主要含義。經(jīng)過以上的分析可知，TN-C系統(tǒng)主要是在配電設備中，其外殼、保護線以及中性線等共同連接到PEN線上，并且把它當成是以一種保護線。但是這種系統(tǒng)在實際的運行中還會出現(xiàn)嚴重的危險性，那就是除了正常電流之外還會存在著諧波電流。這也是電氣設備事故發(fā)生的重要因素，主要是由于諧波電流在經(jīng)過PEN導線的時候，會產(chǎn)生一定的電壓，甚至出現(xiàn)了嚴重的短路現(xiàn)象，對地電壓的形成也是安全隱患出現(xiàn)的重要條件。

2、TN-S系統(tǒng)

TN-S系統(tǒng)和TN-C系統(tǒng)之間存在著明顯的差別，主要是中性線和保護線之間的關系上有所不同。這一系統(tǒng)中，中性線和保護線是相互獨立的。這樣就可以減輕線路的負擔，沒有過多的電流經(jīng)過，保護線的金屬管線和電氣設備的基本導線不會出現(xiàn)電壓的荷載現(xiàn)象，可見，這種系統(tǒng)在人口密集的低壓配電系統(tǒng)中應用較廣，其安全性達標。但是，即使這種系統(tǒng)的中性線和保護線并不相同，但是需要對電流的特點和類型進行掌握，具體來說主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

第一，諧波電流。諧波電流的產(chǎn)生主要和直流電子設備和熒光燈的使用之間存在著密切的關系。諧波電流對電源產(chǎn)生的污染程度最高，同時，也會給中性線帶來嚴重的影響。中性線的諧波電流處于層層疊加的狀態(tài)，電流量比較大，嚴重的甚至會超過相線的電流。

第二，單相工作電流。從接地系統(tǒng)的運行中可以看出，一般來說中性線上的電流和相線上的電流相等。但是由于人們對于光照質(zhì)量以及亮度的要求不斷提升，所以，單相線電流量也有所增加。久而久之就會出現(xiàn)電流量的不平衡。這一因素的重要性應該得到工作人員的重視。

第三，三相不平衡電流。這種情況在單相負荷供電系統(tǒng)中的常見度比較明顯，在實際的工作體現(xiàn)出一定的復雜性。而且隨著時間的推移以及接地設備的不斷完善，供電不平衡的現(xiàn)象突出。因此，采用TN-S系統(tǒng)就是在這一背景下研制而成的。

3、TN-C-S系統(tǒng)

從其概念上可以看出，這一系統(tǒng)的構成部分有兩種，首先是中性線和保護線是一根，另一部分是二者相互分開。一般來說，在民用建筑的配電工作中，TN-C-S系統(tǒng)的應用程度比較高，而且，這種接地系統(tǒng)是用PEN線來接通電源線，然后在應用到建筑物的線柜上面。這一系統(tǒng)的接線方式比較簡單，而且其安全性比較明顯，尤其是在分散程度比較高的民用建筑中應用的特別廣。其中，電源線路中存在著一定的降壓性，此電位仍將呈現(xiàn)在設備的外殼上，因此在單體進線處將PEN線做重復接地，接地電阻城10SL后，分為PE線和N線，N線與地絕緣。

4、TT系統(tǒng)

該系統(tǒng)過去稱為接地制，用電設備外殼用單獨的接地極接地，與電源的接地在電氣上無聯(lián)系，各個建筑物的電氣設備用自己的接地極接地，PE線互不連接，這就杜絕了故障電壓沿PE線自戶外竄入戶內(nèi)的危險。因此供電部門提供給公用低壓電網(wǎng)供電的用戶大多是用TT接地系統(tǒng)，在農(nóng)村用得較廣。

5、IT系統(tǒng)

IT系統(tǒng)中性點不直接接地或經(jīng)高阻抗接地，也就是說電源帶電部分對地絕緣，用電設備的金屬外殼直接接地。該系統(tǒng)主要用于電機系統(tǒng)接地。IT系統(tǒng)不宜配出N線，如要配出N線時，需要在N線上裝設過電流保護，并用來包括N線在內(nèi)的所有導線斷電。在有大量的單相用電設備時，需要配出N線?？稍谌嚯娫丛O置四極斷路器或隔離開關，在發(fā)生短路故障時同時切斷相線及N線。

6、PE線的作用及約束條件

在民用建筑中，常用的低壓配電系統(tǒng)的接地形式有3種。在這些低壓配電系統(tǒng)設計中，需將所有電氣設備及可觸及到的金屬物體與保護PE線相連。在電氣設備與其相連的情祝下，對電氣設備及操作人員起到保護作用。因此，在低壓配電系統(tǒng)保護中，PE線的設置是十分重要的一項技術措施。

PE線設置中要考慮以下問題：一方面，在TI一S，TN一S一N系統(tǒng)中，當出現(xiàn)接地故障時，由于PE線在接地故障持續(xù)時間內(nèi)承受單相短路電流，因此在PE線上所產(chǎn)生的接觸電壓值需低于安全電壓50V；另一方面，PE線敷設時盡量與配電導線靠近并同路敷設，盡可能降低相線一中性線回路阻抗，提高接地故障保護電器的靈敏度，同時也降低PE線上的接觸電壓。同路敷設是指PE線與配電導線同管、同線槽或橋架敷設。

近些年，有些產(chǎn)品只是單純?yōu)榱藵M足TN一S名TN一C一S系統(tǒng)在制式上的要求，實際上這些系統(tǒng)只要求提供一條低阻抗的電流通道，并不要求每個出線回路PE線均需專設。各組PE線的選擇應按組內(nèi)出線回路最大接地故障電流值來確定，或者按組內(nèi)最大相截面積來確定。對于小容量支線回路，PE線允許專設。

三、結束語

接地系統(tǒng)是建筑電氣低壓配電中重要的保護裝置，其對提高電氣工程的效益有著重要的影響，而且可以增強建筑的功能，降低建筑內(nèi)用電設備出現(xiàn)故障的概率。隨著建筑種類的增多，建筑結構以及供電要求越來越復雜，這對建筑電氣配電設計人員也提出了更高的要求，其必須提高對電氣工程的安裝以及接地系統(tǒng)的重視程度，要通過學習提高設計水平，選擇正確的接地系統(tǒng)，另外，還要提高對電線、電纜質(zhì)量的監(jiān)管力度，對不符合要求的材料要進行剔除，這樣才能保證建筑電氣工程的質(zhì)量與安全性。

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