建筑電氣低壓配電設(shè)計中各種接地系統(tǒng)的分析

朱威

【摘要】隨著我國城市的發(fā)展，建筑電氣系統(tǒng)的設(shè)計方式越來越全面和完善，本文對建筑電氣低壓配電系統(tǒng)在我國的三種主要方式進行簡單的介紹，并對其適用性和不同的使用情況進行分析探討。

【關(guān)鍵詞】低壓配電設(shè)計、接地系統(tǒng)

【引言】當(dāng)前我國進行建筑電氣設(shè)計時，通常都堅持低壓配電原則，在電氣電路設(shè)計上必須考慮系統(tǒng)推地問題，這樣才能夠更好的保證配電系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，因此，電氣設(shè)計中接地系統(tǒng)的重要性越來越大，低壓配電系統(tǒng)的接地問題也越來越受關(guān)注。在當(dāng)前的建筑電氣標(biāo)準中，主要的低壓配電系統(tǒng)有三大種：TN、TT、IT。這是當(dāng)前我國建筑行業(yè)以及電力鋪設(shè)主要考慮和使用的三種方式，這三種低壓配電系統(tǒng)也是我國的主流配電系統(tǒng)，下面對它們進行簡單的介紹，并對接地系統(tǒng)進行分析探討。

一、TN系統(tǒng)

TN-C電氣系統(tǒng)之中的的中性線同保護線是在一起的，人們通過專門的設(shè)計，讓它們處在同一個設(shè)備之中，通過這個設(shè)備的防護外殼將N、PE有效的連接在一個地方。在這種電氣系統(tǒng)的正常工作運轉(zhuǎn)過程之中，這個PEN線的作用很大，除了是保證線路正常運轉(zhuǎn)，保證電路中電流的正常流通之外，還是諧波電流流過的地方。當(dāng)這個電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，如果故障發(fā)生在PEN線的連接處，比如，線路出現(xiàn)短路問題，或者一些其他的情況，會導(dǎo)致電氣線路中出現(xiàn)比較高的對地電壓，這個時候電力系統(tǒng)就會出現(xiàn)一定的異常運轉(zhuǎn)問題。PEN線的電壓對線路和系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)情況體現(xiàn)在電壓的變化上。

TN-C電氣系統(tǒng)通常應(yīng)用在諧波電流比較少的電力工作環(huán)境下，當(dāng)然三相負荷需要保證能夠比較平穩(wěn)的前提也是不能忽視的，這是這種電氣熊能夠正常運行并且發(fā)揮作用的必要保證。對于一些比較精密的設(shè)備，以及一些非常重要的數(shù)據(jù)存儲環(huán)境，還有經(jīng)常發(fā)生震動的環(huán)境中，這種電氣系統(tǒng)是不適用的。在這些情況下，變壓器的供電范圍會比較大，而PEN線的連通導(dǎo)致了產(chǎn)生的電壓變化會通過PEN線進入到其他的設(shè)備之中，破壞其他的用電設(shè)備，導(dǎo)致非常大的損失，甚至有的時候會產(chǎn)生電力事故的發(fā)生。

TN-S電氣系統(tǒng)的保護線同它的中性線是分離開處置的，它的PE線不會通過正常使用時電力線路中的電流，所有保存這條線路的防護外殼也不會帶電。所以這種電氣系統(tǒng)就能夠比較安全的運行在一些精密的供電設(shè)備中，特別是一些比較重要的數(shù)據(jù)存儲計算機產(chǎn)品，一些比較重要的設(shè)備儀器，都可以應(yīng)用這種電氣系統(tǒng)進行供電。這種電氣系統(tǒng)的優(yōu)勢是比較安全，比較穩(wěn)定，但是當(dāng)出現(xiàn)短路問題以及一些其他的電力故障時，不能夠及時的解決這些問題。在N線中帶有三種類別不同、來源不同的電流成分，因為多種電流的通過，導(dǎo)致這條線的電流絕對值比較大，因此會導(dǎo)致一些電流阻抗的產(chǎn)生，當(dāng)接入線路比較多的時候，就會產(chǎn)生更多的阻抗，這就導(dǎo)致一定的，安全隱患出現(xiàn)，導(dǎo)致在正常的線路工作過程中出現(xiàn)電擊的危險。

TN-C-S電氣系統(tǒng)。在當(dāng)前我國的接地電路系統(tǒng)中，這種電路接地系統(tǒng)是最廣泛的一種系統(tǒng)，許多的居民配電都以這種接地系統(tǒng)為標(biāo)準，這種電器系統(tǒng)，結(jié)合了以上兩種系統(tǒng)的優(yōu)勢，在保證安全性的同時，能夠更分散的應(yīng)用到居民的配電工作中，因此得到了廣泛的推廣和普及。

二、TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)是通過用電設(shè)備的外殼同地極連接，進行接地，保證電源不會直接接地。同時讓每一個建筑之間的電線設(shè)備，都通過自身的外殼進行接地，彼此之間不需要再通過PE線進行連接，這樣的接地方式就能夠充分的保證電壓不會因為PE線的連接而導(dǎo)致變化，也就避免了因為故障產(chǎn)生使電壓產(chǎn)生變化，造成電力事故。因為這種特性，這種電氣系統(tǒng)就正常應(yīng)用在一些低壓電網(wǎng)供電工作的地區(qū)，比如在我國的農(nóng)村居民比較分散，電網(wǎng)負荷不集中，線路出現(xiàn)故障的電流很小，而這種系統(tǒng)非常適用于這種情況，因此這種電氣系統(tǒng)就在農(nóng)村得到了廣泛的應(yīng)用，避免了電源電流進入PE線的麻煩。

三、IT系統(tǒng)

IT系統(tǒng)的特性是線路中的中性點線路不會同地面進行直接的連接和接觸，實際上就是說這種電氣系統(tǒng)的設(shè)計是將大部分的電路同地面絕緣，不與地面地級連接，這種方式能夠很好的降低接地線路復(fù)雜性，能夠應(yīng)對建筑密集、建筑層數(shù)高的地區(qū)，特別是當(dāng)前的城市小區(qū)中，非常適用這種電氣系統(tǒng)，能夠極大的降低高層建筑的電源接地難度，保證住戶的用電安全，但是這種電氣設(shè)備需要對N線進行專門的保護。

四、建筑低壓配電接地系統(tǒng)關(guān)鍵問題分析

1.PE線的作用。關(guān)于這幾種配電接地系統(tǒng)，低壓配電有一個統(tǒng)一的重要部件，就是PE線。在我國的大部分建筑中，基于不同的環(huán)境和需要，會使用不同的配電方式，但是最主要的還是這三種，這三種電器系統(tǒng)各有優(yōu)點，各有缺點，但是因為PE線的作用，才能夠充分的保證電氣設(shè)備以及工作人員的安全，才能夠在進行設(shè)備的使用以及配電系統(tǒng)的維護過程中，充分的保證可靠性。在接地系統(tǒng)的建設(shè)設(shè)計時，一定要提高對PE線的重視，加強對PE線的維護工作，提高對PE線設(shè)置的重視程度。當(dāng)然PE線在低壓配電系統(tǒng)中，充當(dāng)?shù)慕巧容^重要，起到的作用比較關(guān)鍵，但是也有一定的約束，需要滿足一定的條件和要求，才能夠有效的發(fā)揮其作用。首先需要保證PE線的載流能力，在其承擔(dān)范圍之內(nèi)，保證所用的保護裝置能夠滿足PE線載流需要。其次，需要確保PE線的溫度在一定的范圍內(nèi)，避免因為溫度過高而導(dǎo)致的線路故障，比如當(dāng)載流溫度過高時，可能會導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生，威脅住戶的人身安全。因此，需要保證建筑使用電壓低于建筑安全電壓50V以上，這樣才能夠更大程度上的保證電路安全，也能夠最可靠的保證線路正常運轉(zhuǎn)，讓住戶們的用電得到可靠的保證，讓接地電力系統(tǒng)能夠正常的運轉(zhuǎn)，減少可能出現(xiàn)故障的幾率。另外在進行對PE線的鋪設(shè)時，需要提高對其安全重視，盡可能的讓配電導(dǎo)線的距離相近，讓皮衣線的鋪設(shè)更加便捷，也能夠最大程度的降低線路中的阻抗，提高線路以及檢測設(shè)備對于電器的靈敏度，其實發(fā)現(xiàn)線路問題.

2.實際用電的選擇。我國的配電系統(tǒng)繁雜多樣，針對不同的情況，不同的建筑有不同的選擇，但是在我國初始配電系統(tǒng)的設(shè)計中，通常選用TN-C系統(tǒng)進行接地，直到我國改革開放之后，才開始采用國際先進的TN-S系統(tǒng)進行接地，這種接地系統(tǒng)一直使用到現(xiàn)在仍然是我國的低壓配電接地標(biāo)準形式，當(dāng)然如果出現(xiàn)一些低壓網(wǎng)絡(luò)范圍比較大的情況時，仍然會采用TN-C系統(tǒng)，或者TN-C-S系統(tǒng)。總的來說，這三種接地系系統(tǒng)是我國主要存在的接地系統(tǒng)，根據(jù)不同的情況進行不同的選擇，最大程度上提升用電人員以及電路運轉(zhuǎn)的安全性和穩(wěn)定性，保證接地系統(tǒng)的有效運轉(zhuǎn)，提升接地系統(tǒng)在電路運轉(zhuǎn)過程中的作用，保證用電安全。

【總結(jié)】

總之，目前在我國的建筑建造過程中，建筑的電氣低壓配電接地設(shè)計越來越重要，其接地系統(tǒng)設(shè)計的合理性以及與配電系統(tǒng)的適配性，都得到了很大的重視，這不僅僅是為了保證電力系統(tǒng)的完整性和可靠性，也是提升人們用電安全的重要設(shè)計。針對不同的環(huán)境，不同的需要，選擇最為合適的電氣低壓配電接地系統(tǒng)，加強電力配置人員對電力接地系統(tǒng)設(shè)計的重視程度，針對不同的情況進行分析探討，合理的接地方式，保證工作人員的安全和供電工作的順利進行，為整個電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)打好基礎(chǔ)，也能夠更好的提升整體電力系統(tǒng)的可靠性和安全性。

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