我國經濟背景下民用建筑低壓配電系統接地型式與對策

文/鄒彧（漢境設計集團有限公司）

如今隨著社會生活水平日益提高，大眾對于幸福感、安全感等有了新的追求。體現在建筑行業領域內，具體表現為對建筑建設的合理性、安全性、可靠性和人性化水平有了新的要求。在進行建筑安全性考量方面，建筑工程的電氣設備作為安全性指標的重要考核點，就成為與用戶接觸最多的方面，同時，也只有在施工過程中做好接地系統的布置和安排，才能切身保障用戶的生命財產安全。在施工中要嚴格執行相關標準，嚴格落實安全制度，切實保障建筑施工安全，但是在具體工作進行的過程中，也要恪守人性化和合理化，不能矯枉過正，劍走偏鋒。

如今社會已轉向高質量發展階段，建筑行業也正面臨著前所未有的機遇與挑戰，只有從最基本的方面如低壓配電系統的設計做起做好，才能使得建筑工作在將來有更好的發展。

一、低壓配電接地系統概述

由于建筑行業領域是直接面向用戶體驗服務的，因此建筑施工的設計和施工中，都會面臨許多復雜情況。例如在低壓配電接地系統的配置和分類中，就會由于不同的情況而分為許多不同的種類，例如經常見到的系統有IT、TT、TN等主要幾個。IT和TT系統相對較為完整，而在具體的建筑施工過程中，TN系統又會根據具體的施工環境和施工要求分成許多小的類別。對于建筑施工工作者，對低壓配電系統有一個深入了解和認識，能夠清楚地認識到每一種低壓配電系統的特性、使用情況和主要問題，都對整個施工過程中的安全性、合理性有著重要的意義。同時，在施工過程中，科學化、合理化地選取正確的低壓配電系統，也是提高施工效率和施工質量的重要前提。為了能夠清楚認識到這些問題，在下文中將會對常見的IT、TT、TN系統進行簡單的分析和概括。

（一）lT系統

IT系統是低壓配電系統中較為常見和常用的一種系統類型。其主要用于醫院或是一些重工業等用電比較集中、對供電穩定性要求比較高的地區。IT系統的內部結構中，電源中性點一般在系統阻抗比較高的地方接地，或者絕緣接地。在設計中一般的用電裝置的外殼都經過各自的保護接地線從而和地面單獨連接。因此，IT系統的主要特點就是各個用電裝置之間互不干擾，互相保持一定的獨立性，從而使得整個系統在出現意外情況而發生故障的時候，不會出現緊急斷電的情況，而是能夠做到在第一時間及時利用警報裝置為工作人員發送警報信息，從而及時排除故障。即使在整體電路系統出現故障的時候，IT系統也能夠依靠自身的優勢，使得與用電器相連接的單相設備和三相用電設備繼續保持電力供應而保證運行狀態。但是，IT系統作為一種以保證持續供電和穩定供電低壓配電系統，在進行施工建設的過程中就要提早對其設置相應的接地故障警報裝置和相應的絕緣監視裝置，使得IT系統在運行過程中能夠更好地完成自身的使命，為穩定用電和安全用電要求高的部門保證良好的用電體驗。

（二）TT系統

TT系統是一種不同于IT系統的低壓配電系統。其主要的特點是將用電的電氣設備的金屬外殼直接設計為接地模式，其具有簡單設置、工作穩定等特點，在過去幾十年里一直作為我國主要使用的幾種低壓供電系統之一。TT系統在實際使用的過程中一直具有許多優異的特點，尤其是在發生供電故障使得高壓電輸送線路與低壓線輸送線路出現短路的時候，能夠有效防止擊穿低壓電網。除此之外，TT系統還能保證在外界天氣較為惡劣的時候，有效防止因為閃電擊中用電設備從而造成過電壓傷害，同時對發生故障時也能夠比較有效降低用電器外殼對地面的接地電壓，從而減少因為誤觸而造成人身傷害的可能。綜合考量TT系統的各項優異性能，其主要可以用于許多必須設置于室外的用電器供電，如室外工程工作裝置，照明和場地電路布置等。雖然TT系統具有許多優點，但是在實際施工建造的時候，也存在一系列的不足和問題。如TT系統的保護性不如IT系統，同時在建造施工的時候需要用到大量的材料，成本比較高。因此在具體的施工建造過程中，就要充分考慮到各種情況以及各個方面的問題，合理、科學地選擇合適的低壓配電系統。

圖1 TN-C-S系統

（三）TN系統

TN系統是一類特殊的低壓配電系統，其定義概念是電源端有一端直接與地面相接，同時電氣裝置暴露在環境中的導電部分可以利用保護中性導體和保護導體連接到相應與地面相接的地點，其主要的特性就是將系統中的電源中性點直接與地面相接，從而達到保護的效果。TN系統大都是三相系統，在實際使用場景中，電氣設備暴露于環境中的部分與系統接地點可以直接連接。因此在發生電路故障的時候，短路電流可以及時形成閉合回路變成單相短路，從而產生比較大的單相短路電流，有利于在TN系統中及時觸發警報，完成故障排除。同時根據不同的特點和工作原理，可以將TN系統再細分為TN-S系統、TN-C系統、TN-CS系統。

（1）TN-C系統

在TN-C系統中，如果發生供電故障，用電設備的金屬外殼發生帶電情況時，電流就可以在第一時間被導入零相回路從而形成單相短路，使得電源能夠及時切斷，從而有效地保護用戶的生命財產安全。

（2）TN-S系統

TN-S系統屬于典型的三相五線制，在使用的過程中暴露于環境中的用電器即使出現故障，也不會出現明顯的對地電壓。因此，在許多室外環境的用電情況下使用該系統，即使因為意外發生電路故障，該系統也能及時切斷相應的電源開關，有力地保障用戶的用電安全。

（3）TN-C-S系統

TN-C-S系統是TN系統中的一部分中性導體和保護導體合一的，因此在設置的過程中，分別具有TN-C系統和TN-S系統的特點。但是又因為其內部結構中，N線帶電而PE線不帶電，這樣就同樣能在發生線路故障的時候有效保證電路安全，確保使用者的生命財產安全。

TN-C-S系統能夠有效降低成本，在實際使用的過程中增加單相接地故障的電流，同時大幅度降低了N與PE導體之間的電壓差，在一些特殊使用場景中具有較為廣泛的使用。但是正因為部分導體作為PEN導體,因此使得系統在使用的時候如果發生意外斷開的情況就會使得中性點的不平衡電壓漂移體現在設備的外殼上，大大增加了發生意外事故的可能性。因此在使用TN-C-S系統時，就要首先做到對PEN線進行周密的保護，并結合實際使用情況進行安排處理。

TN-C-S系統在進行布置時還應該盡量避免與水管和燃氣管等其他具有導電性的管路相接觸。TNC-S系統的設計和使用就是要切實保證工作電流在期望的線路中安全運行。

TN-C-S系統中有一部分線路的中性線與保護線合一的TN系統。TN-C-S 方式供電系統在建筑施工臨時供電中，如果前部分是 TN-C方式供電，而施工規范規定施工現場必須采用 TN-S 方式供電系統，則可以在系統后部分現場總配電箱分出 PE 線。

二、低壓配電系統電器接地的對策

（一）防雷接地的對策

在建筑施工的初期階段，都會結合建筑主要的使用場景進行一些防雷的措施布置，因此在建筑本體中大都設置比較多的耐低壓布線設備，因此在設置配電系統的過程中一定要設置較為合理的防雷接地系統，從而有效保證建筑在惡劣天氣下的電路防護功能。同時，在設置防雷系統的時候，還要根據出現雷電天氣情況下的具體情況，設置合理的工頻接地電阻，以整個系統中電氣設備的電阻最小值進行設置，以此來最大程度保障電路系統的安全性。

（二）屏蔽接地和防靜電接地措施

許多建筑在進行施工建造的時候，常常會忽略建筑本身以及所要使用電氣設備的電子兼容性，因此在建筑施工結束后進行正常工作的時候，就很容易出現電路故障的問題。因此，在施工建設完成之后為了較好地保證電氣設備的安全性，就要在前期建設階段盡早對系統設備的布線進行合理、科學的設置，以此來最大程度降低外界對電氣設備的干擾和電氣設備內部電路的傳導隱患。正確的接地電路的設置和屏蔽措施，都可以有效解決上述問題。除此之外，還應該做好靜電防護措施。一般在空氣濕度比較低的工作環境中，電氣設備的運行、不同工作材料以及用戶生活中造成的身體摩擦和織物摩擦，都很容易產生大量的靜電。尤其是民用建筑，對于靜電防護的要求也比較高。如果沒有做好靜電防護工作，就很容易對電子設備產生影響，甚至擊穿一些精密設備的芯片。因此，設置較為科學、合理的靜電防護裝置，對于保證電路的良好運行有著極大的意義。

（三）直流接地措施

許多精密電子儀器和設備的內部工作原理都是利用微電流和微電位的變化來完成信息交互和功能處理，而如今互聯網的大力普及，也使得移動電子設備和精密電子設備的使用率大幅度上升。因此，結合目前的民用用電特點，為了保障如今許多電子設備運行時能夠有更加穩定和更加安全的使用環境，就要在電路布置中確保基準電位和電源的穩定性。具體的操作中可以使用較粗的銅線作為引線，直接將電子設備直流端接地，另外一端則連接相應的基準電位。

三、結束語

居民生活質量提升的同時，民用建筑的安全性和用電穩定性也要得到有效保障。建立健全合理、科學的低壓配電系統，是保證民用建筑安全使用的基礎，同時也是建筑電路安全性、可靠性和穩定性的重要指標。在社會高速發展的今天，民用建筑行業只有從最基本的電路安全方面做起，優化低壓配電系統的設計，才能使得建筑行業工作在將來有更好的發展。因此，本文對于現有低壓配電的接地系統相關的問題進行了一定的討論，以期為相關工作者提供一定的幫助和借鑒。