建筑電氣低壓配電設計中各種接地系統的探討

汪源

遼寧超達建設實業集團有限公司 遼寧丹東 118000

在低壓配電系統中，無論配電系統的正常運行還是對人員和設備的保護都離不開接地系統，而接地系統包含TN-C、TN-C-S、TN-S、TT和IT系統，在設計中如果能合理選擇接地系統，即能保護供電系統的安全又能節約材料。

1 建筑電氣低壓配電概述

在近幾年的發展過程中，我國的低壓配電安全中的接地系統收到了廣泛的關注，而根據我國現如今正大力推行的接地形式的不同，能將低壓配電系統進行分類，分別是TN接地系統、TT接地系統及IT接地系統。這3種系統分別都具有自身獨特的特點，合理的選擇接地系統，能使低壓配電系統的安全性及可靠性得到有效提升。然而如果在低壓配電系統中出現了接地故障，那么就會導致低壓配電系統無法正常運行，這就需要工作人員針對接地故障問題采取合理的接地故障保護措施，確保低壓配電系統能穩定運行[1]。

2 建筑電氣的低壓配電設計接地系統現狀

在建筑設計中，建筑電氣的設計是一項重要的組成部分，且建筑電氣的安全性及可靠性都與電氣設計的質量有著直接的影響。隨著時代的發展，人們的生活水平在不斷提高，對于電力資源的需求也在不斷地提升，這就導致傳統的低壓配電系統已經無法滿足電力用戶的需求，因此，就需要電力部門的工作人員不斷對電力設備以及電力系統的設計精心完善以及創新。建筑工程的主要作用就是為住戶提供和諧的居住環境，但是如果在建筑工程中，其細節的質量無法得到充分的保障，就會導致無法充分的發揮建筑工程的作用，而在建筑工程中，低壓配電系統是一項重要的細節控制問題，工作人員必須要對低壓配電系統進行合理化的設計。

3 TN系統

首先看下規范對TN系統的定義：電力系統有一點直接接地，電氣裝置的外露可導電部分通過保護線與該接地點相連接，其中TN-C是整個系統N、PE線合一，TN-C-S是系統中有一部分線路的N、PE線是合一的，TN-S整個系統的N、PE線是分開。電力系統有一點直接接地，通常是電源的中性點，即為圖中Rb處。A段即為TN-C系統，用電設備的不帶電金屬提等會直接連接在PEN線上，當三相負荷不平衡時會有電流經過PEN線，若PEN線接觸不良或．發生相地接地故障，對地接地故障電壓會較高，且會通過PEN線傳導到系統的其它部位。但TN-C系統所有導線為四根，相對其它系統來說節約成本。因此TN-C系統適用三相負荷平衡，有專業人員管理的場所，一般是工業項目。TN-S系統中N線、PE線分開，如圖B段，正常工作時三相不平衡的電流只通過N線，PE線沒有工作電流也就沒有對地電壓，專門作為保護導體使用，安全性大大提高，為此TN-S系統被大量應用在民用場所中。A段與B段的合稱為TN-C-S系統，是一種過渡性系統，把TN-C和TN-S連接。總的來說，TN系統能被大量應用，主要是由于其安全性、適用性較高，能在各種場所使用，且TN系統中三種方式的轉換容易實現[2]。

4 TT接地系統

在TT接地系統中，其主要的電源中性點是直接接地，其電源中性點的直接接地屬于工作接地，設備的外露可導電部分出現接地屬于保護接地。而其外露部分的接地極應當與總接線端子或者共用接地網之間進行連接。一般來說，TT接地系統通常會被應用于相對較為分散的低壓用戶中，在可能存在爆炸火災危險以及精密電子設備的供電場所中大多會應用TT接地系統。TT接地系統雖然能對降低漏電設備的故障電壓的作用，但是無法將故障電壓降低在安全范圍內，因此，如果選用TT接地系統，那么就必須要將剩余電流保護器裝置進行合理的設置，從而實現將故障切除的目的，最大程度地將人受到電擊傷害的概率有效降低。

5 建筑電氣低壓配電接地保護設計分析

5.1 設備的靜電接地

當大量的靜電聚集后，人或設備附屬設施接近時，瞬間的放電現象可造成人員傷亡或者設備損壞。設備接地目的是將設備的金屬外殼或者可能產生漏電的地方用導線與專用接地裝置連接，有效地保證設備的安全性能。當電源線破損或者設備外殼帶電時，漏電電流可以同時沿著接地線和人體通過。降低通過人體的電流，從而有效地保護人員安全。電氣設備的接地電阻通常在春、秋二季雨水較少時進行測量。采用接地電阻測試儀（俗稱搖表）進行測量。重點檢查：①連接的螺栓是否松動、銹蝕。②接地線或者接地體是否大面積銹蝕或者脫焊。當設備接地電阻無法滿足技術要求時，需對設備進行獨立接地。在設備就近處向地面下鉆不小于2m的接地體，同時避開凍土層。通常采用不小于φ16mm的圓鋼或者角鋼或者銅管作為接地體[3]。

5.2 PE線在接地系統中應用

一般來說，不論是哪一種接地系統都需要應用到PE線，在我國的建筑中，接地系統都發揮著十分重要的保護作用，并且在接地過程中，也必不可少的需要用到PE線。PE線通過在接地設備中與設備的外殼進行連接，PE線作為導體對中心線以及接地線進行保護。在大部分的低壓配電線路中，PE線必須要滿足以下3點，才能在接地系統中應用。①PE線在接地系統必須要將保護電氣設備以及支持電流運輸的功能充分的發揮出來，并且要對其強度進行保護。②建筑內的電氣設備必須要能與PE線之間相互協調，并且要將穩定數值以及感應數值進行控制，確保其處于合理的范圍內，從而在最大程度上避免在建筑內出現漏電火災的現象。

6 結語

綜上所述，五種接地系統各有其特點，只要對各種接地系統理解透徹，才能在工程中的靈活應用，使配電系統達到安全、經濟的最優配置。