建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中各種接地系統(tǒng)探討

潘祖帥

摘要：科技水平的不斷提升，信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，使得我國也開始步入到信息化時(shí)代。在建筑領(lǐng)域也不例外，建筑日漸朝向智能化和規(guī)?；姆较虬l(fā)展。在建筑領(lǐng)域，建筑電氣是十分重要的內(nèi)容之一，其設(shè)計(jì)質(zhì)量直接關(guān)系到建筑電氣的安全可靠運(yùn)行，同時(shí)也直接關(guān)系到用戶的居住品質(zhì)。因此需要優(yōu)化設(shè)計(jì)建筑電氣低壓配電系統(tǒng)，特別是低壓配電系統(tǒng)中的各種接地系統(tǒng)。本文主要分析探討了建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中各種接地系統(tǒng)，以供參閱。

關(guān)鍵詞：建筑電氣；低壓配電；設(shè)計(jì)；接地系統(tǒng)

1低壓配電接地系統(tǒng)的涵義及其分類

在建筑電氣設(shè)計(jì)中，基于大地的電阻非常低、電容量無限大及具有無限吸收電荷的能力，而將低壓配電系統(tǒng)中的電氣與實(shí)際大地連接，以保持電位不變、實(shí)現(xiàn)電氣的正常和安全運(yùn)轉(zhuǎn)。在建筑電氣低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，常見的接地保護(hù)系統(tǒng)有：TT系統(tǒng)、IT系統(tǒng)以及TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)與TNC-S系統(tǒng)等等。T是指電器的電源端直接接地，I是指對地絕緣或者抗阻測試后接地，N是指電源端接地系統(tǒng)中的中性線，C是指將接地系統(tǒng)中的中性線和保護(hù)線合并為一體的特殊形式，是指中性線與保護(hù)線分開單獨(dú)使用來實(shí)現(xiàn)接地任務(wù)的接地形式。以上各種階梯保護(hù)系統(tǒng)大致可分為兩類，一類是系統(tǒng)接地，即系統(tǒng)內(nèi)電源端的變壓器與發(fā)電機(jī)等帶電導(dǎo)體中心點(diǎn)的直接接地，一類是保護(hù)接地，即負(fù)荷端電氣裝置的金屬外殼和布線金屬橋架等外露導(dǎo)電部分的接地。

2建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中各種接地系統(tǒng)的分析

2.1 IT接地系統(tǒng)

IT系統(tǒng)中電源端與大地處于絕緣或有阻狀態(tài)，而電氣設(shè)備的外殼則與大地有著直接的接觸。在系統(tǒng)發(fā)生問題時(shí)，這種裝置的好處才能得到最大的凸顯，電源端并不會因此受到很大的損害，也不會因故障關(guān)閉，及時(shí)有效的保障了用戶用電的照常進(jìn)行。任何故障都要及時(shí)排除，如果稍有延緩，不甚關(guān)注，則可能會引發(fā)更大的事故，到那時(shí)再行解決為時(shí)已晚，而這種情況同樣適用于IT系統(tǒng)。所以，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)IT系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)充分考慮此情況，并設(shè)置專門的故障排查系統(tǒng)，減少因故障排除不及時(shí)而發(fā)生的安全事故。也正因?yàn)镮T系統(tǒng)的這種供電穩(wěn)定性，使得此系統(tǒng)能夠被一些用電需求大、要求高的企業(yè)廣泛接受，例如：醫(yī)院、礦井等。

2.2 TT接地系統(tǒng)

TT系統(tǒng)電源端有一點(diǎn)直接接地，負(fù)荷側(cè)外露可導(dǎo)電部分直接接地（此接地點(diǎn)獨(dú)立于電源端的接地點(diǎn)），每一個(gè)運(yùn)行的金屬外殼都是一個(gè)單獨(dú)的接地，使得電源的接地線和負(fù)荷側(cè)電氣上是沒有關(guān)系的，而且各個(gè)用電設(shè)備和大地相連的保護(hù)線都是單一的，避免了故障電流順著PE線流入其他用電設(shè)備中，從而造成了事故的發(fā)生。這樣能夠確保用電設(shè)備的保護(hù)線相互干擾的問題出現(xiàn)，而且還使得用電設(shè)備自己的保護(hù)線和中性線合一的設(shè)備對中性線沒有影響，能夠有效的保障電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。TT系統(tǒng)多適用于不附設(shè)變電所的公共建筑、醫(yī)院、單相負(fù)荷比較集中的場所，有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)的場所等建筑中。我國農(nóng)村用電負(fù)荷比較分散，發(fā)生故障的電流比較小，因此該系統(tǒng)在農(nóng)村用戶中使用比較廣泛。

2.3 TN-C-S接地系統(tǒng)

接地系統(tǒng)將配電線路中的N線以及部分PE線進(jìn)行連接，組合形成接地系統(tǒng)。在系統(tǒng)之中，將PEN線進(jìn)行分離，規(guī)避中性導(dǎo)體接地的情況。此接地系統(tǒng)在居民建筑中得到廣泛應(yīng)用，其原理也比較簡單，具有狠強(qiáng)的安全性。此接地系統(tǒng)結(jié)合了TN-C與TN-S的優(yōu)點(diǎn)，既安全又穩(wěn)定。此系統(tǒng)需要以重復(fù)接地的方式，若接地線長度不足，則可以將系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)門T系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對對低電壓的科學(xué)控制。

2.4 TN-S接地系統(tǒng)

在接地系統(tǒng)中，具體的接地系統(tǒng)就是對其中不同性質(zhì)的線的組成等進(jìn)行不同連接從而起到不同的作用。TN-S系統(tǒng)的區(qū)別就在于，其中的中性線和保護(hù)線并沒有直接的聯(lián)系，分別從電氣系統(tǒng)中按照固定的要求接入大地。因?yàn)檫@種類型連接起到的接入大地的導(dǎo)線是沒有金屬外殼的，所以在正常狀態(tài)下，中性線沒有必要受到保護(hù)線的電流干預(yù)，這種供電系統(tǒng)在精密度較高額設(shè)備中也較為實(shí)用，所以整體上的實(shí)用度較高。在對部分民用住宅的市場進(jìn)行考察的過程中，發(fā)現(xiàn)部分設(shè)備的供電穩(wěn)定性要求較高，所以需要就其更高的穩(wěn)定性的要求進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。提高電氣系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性的過程中，對電氣的安全性維護(hù)的水平要求較高，在對部分的設(shè)備穩(wěn)定性要求的上升，是適應(yīng)精密度較高的重要的做法。

2.5保護(hù)線PE的作用及約束

對于我國的民用建筑來說，常常使用的低壓配電接地系統(tǒng)為TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)以及IT系統(tǒng)。而以上三種系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)用階段，需要涉及到的用電設(shè)備及其金屬外殼與PE線之間建立聯(lián)系。而正是用電設(shè)備與PE線進(jìn)行連接，才能確保接地系統(tǒng)中的用電設(shè)備以及相關(guān)人員的安全性。因此，在進(jìn)行建筑電氣低壓配電系統(tǒng)中接地系統(tǒng)的分析研究中，應(yīng)當(dāng)重視PE線在接地系統(tǒng)中所起到的作用。就PE線在接地系統(tǒng)中的具體應(yīng)用來說，當(dāng)?shù)蛪号潆娤到y(tǒng)在運(yùn)行中產(chǎn)生故障問題，則可以利用PE線將產(chǎn)生的故障電流進(jìn)行傳導(dǎo)，從而對用電設(shè)備形成用電保護(hù)措施。PE線在實(shí)際保護(hù)的過程中，應(yīng)當(dāng)滿足一定的條件：第一，由于PE線設(shè)置的最紅目的是為了保護(hù)用電設(shè)備，因此，PE線的載流能力應(yīng)當(dāng)與用電設(shè)備的基本用電之間保持一致；第二，當(dāng)PE線處于載流的狀態(tài)時(shí)，其自身會產(chǎn)生一定的熱量以及感應(yīng)強(qiáng)度。所以，為了保證PE線在載流過程中能夠確保建筑內(nèi)不發(fā)生火災(zāi)、爆炸等安全事故，需要將PE線的載流熱度與感應(yīng)強(qiáng)度設(shè)置在較高的范圍內(nèi)。在PE線設(shè)置的過程中，假設(shè)PE線是運(yùn)用在TN-S系統(tǒng)當(dāng)中，如果該系統(tǒng)出現(xiàn)接地問題，則PE線會在TN-S系統(tǒng)故障的過程中承受單項(xiàng)短路電流。因此，為了保證PE線能夠在系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)正常使用，需要將PE線的電壓設(shè)置在建筑安全電壓五十伏以下.

3結(jié)束語

綜上所述，在建筑行業(yè)中的低壓配電設(shè)計(jì)中，接地環(huán)節(jié)成為十分重要的一個(gè)部分，電氣低壓配電的正常運(yùn)行也直接關(guān)系到了用戶的安全問題。所以在建筑電氣低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，一定要嚴(yán)格的遵照實(shí)際的情況，進(jìn)行嚴(yán)格的分析研究，并進(jìn)行現(xiàn)場勘察，以保證電氣低壓配電的各個(gè)接地系統(tǒng)能夠安全平穩(wěn)的運(yùn)行，有效的提高整個(gè)建筑工程的穩(wěn)定性和安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃岐山.建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中各種接地系統(tǒng)的分析[J].工程技術(shù)研究.2018（05）.

（作者單位：牡丹江市衛(wèi)星消防設(shè)施安裝有限公司）