建筑電氣低壓配電設計中各種接地系統(tǒng)的探討

林偉鋒

摘 要：建筑電氣是建筑工程中的重要組成部分，建筑電氣中相關配電設備設計和安裝的合理性對于整個建筑電氣工程的安全性和有效性具有直接影響，加強建筑電氣相關系統(tǒng)的研究對于提升工程技術性和可靠性具有重要意義。本文首先介紹了建筑電氣低壓配電設計中的接地系統(tǒng)概念，再具體分析幾個主要的接地系統(tǒng)，最后就做好建筑電氣低壓配電系統(tǒng)的基地保護提出幾點建議。

關鍵詞：建筑電氣；低壓；配電設計；接地系統(tǒng)

1 引言

隨著現(xiàn)代社會對于電能電量需求的不斷增大，傳統(tǒng)的低壓配電系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足人們對于巨大的電能和電量的需求，因此，需要相關建筑電氣工程不斷進行技術改造和系統(tǒng)完善工作，低壓配電設計中的接地系統(tǒng)就是其中的關鍵。

2 建筑電氣低壓配電設計中的接地系統(tǒng)概念

大地的電阻很小，幾乎能夠完全吸收電能，其對于電荷的吸收容量巨大，因此，大地是目前建筑電氣接地系統(tǒng)中的重要組成部分。通過對建筑電氣低壓配電設計中的接地系統(tǒng)使用，能夠大大提升建筑電氣的使用安全性，且能夠保證相關電氣設備的用電穩(wěn)定。

目前，我國建筑電氣低壓配電設計中的接地系統(tǒng)主要包括以下幾種類型：第一，TN-C-S系統(tǒng)；第二，TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)；這里的T指的是設備電源直接與大地相連接；N指代的是接地的中性線；C指的是共同使用同一根中性線和保護線；S指的是分用的中性線和保護線。TN-C-S系統(tǒng)、TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)都有各自的優(yōu)點和缺陷，在進行建筑電氣低壓配電設計中的接地系統(tǒng)選擇時，要根據(jù)建筑物的功能進行合理選擇。但是無論選用哪種接地系統(tǒng)，都要熟悉這個系統(tǒng)的施工要求，確保在接地施工中能夠有效進行技術處理，實現(xiàn)低壓配電設備的質(zhì)量提升，強化建筑物的使用性能和安全性。

3 三種主要的低壓配電設計中接地系統(tǒng)優(yōu)劣分析

3.1 TN-C-S系統(tǒng)分析

該接地系統(tǒng)的接線方式相對就比較簡單，主要是通過將保護線、中性線和PE線連接起來，實現(xiàn)接線效果。這種接地系統(tǒng)多用于民用建筑，例如住宅樓的接地系統(tǒng)，大多就是使用TN-C-S系統(tǒng)。這種接地系統(tǒng)的優(yōu)勢在于其安全度很高，能夠保證居民電氣使用的安全性。但是，不足之處是，這種接地系統(tǒng)電源線的PEN線降電壓會出現(xiàn)在用電設備的外殼上，還需要對于PEN線進行接地處理，達到絕緣目的。

3.2 TN-C系統(tǒng)

該接地系統(tǒng)的實現(xiàn)方式主要是通過將中性線和保護線相連接，實現(xiàn)一條線路、兩種功能的接地目標。TN-C系統(tǒng)通過將電氣設備金屬外殼的保護線、中性線連接到PEN線上，這種連接實現(xiàn)了一線多用的效果，主線既能夠發(fā)揮中性線的作用，也能夠起到保護線的作用，能夠有效減少接地系統(tǒng)的負擔，大大提高接地系統(tǒng)的設計成效。在這種接地系統(tǒng)正常運行時，PEN線可以實現(xiàn)復雜電流的運行，甚至還能實現(xiàn)諧波電流的承載。此外，該接地系統(tǒng)在工作時，由于大地的電阻很小，電容量較大，在有高電流通過時能夠?qū)崿F(xiàn)電流的低壓通過，這一點能夠有效降低建筑電氣設備的高電壓作用。

這種接地系統(tǒng)更加適用于在三相負荷相對均衡的電氣系統(tǒng)中應用，在該電氣系統(tǒng)中使用這種接地系統(tǒng)，可以實現(xiàn)建筑電氣系統(tǒng)的高效安全運行。不過，這種接地系統(tǒng)的缺陷也比較顯著，因為合用一根線，此時中性線的穩(wěn)定性就會受到較大影響，導致中性線的不穩(wěn)定，這種不穩(wěn)定對于比較精密的電氣系統(tǒng)來說會造成整個電氣系統(tǒng)的不穩(wěn)定，影響精密電氣的有效使用。因此，可以在利用TN-C系統(tǒng)時，盡量避免將中性線和其他線連接使用，確保中性線的穩(wěn)定性。

3.3 TN-S系統(tǒng)

該接地系統(tǒng)的實現(xiàn)主要是分別解除電氣系統(tǒng)中的中性線和保護線，再分別接入大地，兩種線沒有連接關系，互不干涉、互不影響。這種情況下保護線不帶電，與保護線相連的電氣設備外殼也不帶電。正如上文所述的，兩根線分離開來，中性線的穩(wěn)定性有了保障，能夠?qū)崿F(xiàn)電氣系統(tǒng)穩(wěn)定性的大大提高，對于建筑電氣設備的安全使用也具有重要影響。這種接地系統(tǒng)的安全性能極高，十分適用于人數(shù)較多的民用建筑，一些精密設備較多的高新技術產(chǎn)業(yè)園中也需要使用這種接地系統(tǒng)確保企業(yè)相關的精密儀器的運行穩(wěn)定性。

4 建筑電氣低壓配電設計中的接地保護措施

在對建筑電氣低壓配電設計進行接地保護，應該根據(jù)建筑工程特點進行針對性的設計方案制定，在選擇接地保護方案時，主要考慮三點：第一，建筑配電系統(tǒng)的接地形式；第二，建筑電氣的設備使用情況；第三，電氣回路保護線的截面情況。進行電氣設備保護接地設計時，要盡可能避免人身安全威脅，將安全目標的實現(xiàn)作為第一要素。對建筑電氣低壓配電設備進行接地保護，就是要實現(xiàn)在電氣電路出現(xiàn)故障時，及時斷電，確保設備使用的安全性，以及一戶出現(xiàn)電路故障對于其他居民的用電不產(chǎn)生影響，確保居民用電的穩(wěn)定性和流暢性。一般在建筑電氣低壓配電設計中的接地保護通常采用漏電保護裝置來實現(xiàn)接地保護。

5 結(jié)論

建筑電氣低壓配電設計中接地系統(tǒng)的安全設置對于居民用電安全和穩(wěn)定具有重要影響，目前建筑電氣低壓配電設計中的接地系統(tǒng)主要有TN-C-S系統(tǒng)、TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)，在選用接地系統(tǒng)時，要充分考慮建筑物的使用性質(zhì)，做好接地保護。在建筑電氣低壓配電系統(tǒng)設計時，應重視低壓配電系統(tǒng)接地系統(tǒng)設計的合理性，嚴格按照有關建筑電氣低壓配電系統(tǒng)規(guī)范要求實施接地保護裝置的設置，進而提高整個建筑工程電氣低壓配電系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。

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