淺析工廠電氣工程設(shè)計(jì)中接地系統(tǒng)

于 闖王元慧

(1、新東北電氣集團(tuán)電器設(shè)備有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110025 2、沈陽(yáng)明鑫智能電器有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110025)

淺析工廠電氣工程設(shè)計(jì)中接地系統(tǒng)

于 闖1王元慧2

(1、新東北電氣集團(tuán)電器設(shè)備有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110025 2、沈陽(yáng)明鑫智能電器有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110025)

在電氣工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是其中的重要工作，選擇科學(xué)合理的接地系統(tǒng)具體十分重要的意義，如果沒(méi)有選擇好接地系統(tǒng)，那么在使用的過(guò)程中就很容易出現(xiàn)安全問(wèn)題，且發(fā)生安全問(wèn)題之后難以補(bǔ)救，關(guān)于工廠電氣接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，國(guó)際上已經(jīng)有了明確的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于接地系統(tǒng)的選擇，分為T(mén)N 接地系統(tǒng)、TT 接地系統(tǒng)以及IT 接地系統(tǒng)三種，在三種接地系統(tǒng)之中，又有著不同的設(shè)計(jì)形式，本文主要對(duì)工廠電氣工程不同的接地系統(tǒng)方案進(jìn)行探討。

工廠電氣工程；設(shè)計(jì)；接地系統(tǒng)

一、引言

在工廠電氣的設(shè)計(jì)過(guò)程中選擇科學(xué)合理的接地系統(tǒng)具體十分重要的意義，如果沒(méi)有選擇好接地系統(tǒng)，那么在使用的過(guò)程中就很容易出現(xiàn)安全問(wèn)題，且發(fā)生安全問(wèn)題之后難以補(bǔ)救，關(guān)于工廠電氣接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，國(guó)際上已經(jīng)有了明確的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于接地系統(tǒng)的選擇，分為T(mén)N 接地系統(tǒng)、TT 接地系統(tǒng)以及IT 接地系統(tǒng)三種，在三種接地系統(tǒng)之中，又有著不同的設(shè)計(jì)形式，在TN 接地系統(tǒng)中可以分為T(mén)NS接地系統(tǒng)、TN-C 接地系統(tǒng)和TN-C-S 接地系統(tǒng)三種，其中，T 是電源處接地、I是經(jīng)阻抗接地或者對(duì)地隔離接地、N 是電源處接地、C 是保護(hù)線和中性線合為一根、S 是保護(hù)線和中性線分開(kāi)各用一根。

二、工廠電氣工程設(shè)計(jì)中接地系統(tǒng)

（一）TN-C-S 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

TN-C-S 系統(tǒng)是工廠電氣工程設(shè)計(jì)中常用的接地系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)之中，保護(hù)線與中性線一部分分開(kāi)，另外一部分是合用的，TN-C-S 系統(tǒng)在民用的工廠電氣工程中十分常用，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般會(huì)將電源線分為N 線以及PE 線，TN-C-S 系統(tǒng)相對(duì)較為簡(jiǎn)單，安全性也比較高，在這個(gè)系統(tǒng)中，由于電源線路中有電壓降，線路上的電位將會(huì)與設(shè)備的外殼中出現(xiàn)，因此，在線路接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，需要將線路重復(fù)接地，當(dāng)接地電阻小于等于10 歐姆的時(shí)候，將線路分為N線和PE 線，N 線的設(shè)計(jì)要與地面絕緣。

（二）TN-S 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

TN-S 系統(tǒng)也是常用的接地系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)中保護(hù)線與中性線是分開(kāi)的，保護(hù)線并不是通過(guò)正常負(fù)荷電流設(shè)置，在這種情況下，保護(hù)線只有在線路發(fā)生故障時(shí)才會(huì)產(chǎn)生電位，因此，該系統(tǒng)可以用在精密電子設(shè)備的供電中，也可以用在民用工廠電氣供電中，但是，TN-S 系統(tǒng)的運(yùn)用并不能解決相線對(duì)地短路以及電壓故障引起的點(diǎn)電位升高的問(wèn)題，且在該系統(tǒng)之中，中性線之中會(huì)帶有諧波電流、單相工作電流以及三相不平衡電流，其中，諧波電流會(huì)給中性線帶來(lái)電源污染，隨著諧波電流的增加，會(huì)逐漸的大于相線電流，因此，在供電回路中需要使用4根截面相同的電纜或者電線進(jìn)行供電；單相工作電流也是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題，由于中性線的電流與相線電流相同，在照明時(shí)間的增加以及照明強(qiáng)度的增加下，單相工作電流也會(huì)越來(lái)越大，會(huì)產(chǎn)生一些負(fù)面影響，因此，單相工作電流也是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題；此外，在供電的過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生三相不平衡電流，這也是在供電系統(tǒng)中必然會(huì)發(fā)生的問(wèn)題之一，且隨著供電時(shí)間的增加，這種情況也會(huì)逐漸變得復(fù)雜，由于TN-S 系統(tǒng)的供電是根據(jù)三項(xiàng)不平衡電荷設(shè)置，因此，在線路中會(huì)有三種電流通過(guò)，加上中性線中存在阻抗值，且線路越長(zhǎng)，阻抗值就越大，在供電的過(guò)程中也必然會(huì)產(chǎn)生對(duì)地電壓，因此，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，也必須要考慮以上存在的問(wèn)題。

（三）TN-C 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

在TN-C 系統(tǒng)中，中性線與保護(hù)線是合用的，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)備金屬外殼中的保護(hù)線與中性線都是設(shè)置在PEN 線中，在PEN 線除了會(huì)有正常的負(fù)荷電流通過(guò)，還會(huì)有諧波電流通過(guò)，PEN 線中的電降壓也會(huì)出現(xiàn)在線路的金屬管線以及用電設(shè)備的外殼中，一旦PEN 線路中出現(xiàn)碰地短路以及斷線的情況時(shí)，將會(huì)隨之產(chǎn)生較高的對(duì)地電壓，如果同一臺(tái)設(shè)備中PEN 線是連通起來(lái)的，那么當(dāng)故障產(chǎn)生之后，故障電壓很有可能會(huì)沿著PEN 線蔓延至其他的工業(yè)設(shè)備，導(dǎo)致人員觸電，情況嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起火災(zāi)，威脅著人員和設(shè)備的安全。因此，TN-C 系統(tǒng)適合用在三相負(fù)荷平衡并且諧波電流較少的供電系統(tǒng)之中，一些精密的電子設(shè)備、無(wú)保護(hù)的民用工廠以及有爆炸、火災(zāi)威脅的場(chǎng)所中不宜使用。

（四）等電位聯(lián)結(jié)

采取等電位聯(lián)結(jié)的方式可以有效的降低預(yù)期接觸電壓，這種方式的效果也比重復(fù)接地的效果要好，也更加容易實(shí)現(xiàn)，等電位聯(lián)結(jié)可以分為主等電位聯(lián)結(jié)以及輔助等電位聯(lián)結(jié)，主等電位聯(lián)結(jié)就是用于主接地導(dǎo)體、保護(hù)導(dǎo)體以及電氣裝置外部的導(dǎo)體的連接中，在主等電位的區(qū)域中，其電機(jī)防護(hù)的水平要比其他區(qū)域高；輔助等電位聯(lián)結(jié)就是在局部范圍之內(nèi)將外部的可導(dǎo)電部分相互連接起來(lái)，使這一部分可以處于同一電位。

三、結(jié)束語(yǔ)

在電氣工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是其中的重要工作，因此，電氣設(shè)計(jì)人員在整個(gè)接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中要考慮全面，對(duì)不同方案的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)進(jìn)行比較，綜合考慮各個(gè)方案的經(jīng)濟(jì)型、可靠性以及安全性，選擇科學(xué)合理的接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，在方案設(shè)計(jì)完成后，要對(duì)方案的每一項(xiàng)細(xì)節(jié)進(jìn)行審查，看是否與工程的實(shí)際設(shè)計(jì)要求向符合，待審查完成后，方可投入使用。

[1]何樹(shù)生：對(duì)電氣施工中電氣接地裝置設(shè)計(jì)的分析研究[期刊論文]，河南科技，2010，06（30）

[2]郁碩彥：高層建筑電氣工程中接地系統(tǒng)的探討[期刊論文]，中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2008，06（01）

[3]王尚蓮：油品碼頭的消防電氣工程設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題及對(duì)策[期刊論文]，廣西廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，03（30）

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1007-6344（2015）06-0067-01