建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中各種接地系統(tǒng)的思考

摘 要：本文在對(duì)建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中的接地系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，對(duì)當(dāng)前低壓配電系統(tǒng)常用的不同類型的接地方式，即TT、TN和IT三種方式，加以介紹和分析。同時(shí)，又側(cè)重對(duì)建筑低壓配電設(shè)計(jì)保護(hù)的內(nèi)容進(jìn)行了闡述。高度重視接地系統(tǒng)在低壓配電中的重要作用，能夠直接保證電器配電的安全性與穩(wěn)定性，從而達(dá)成對(duì)建筑居民生活實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的目標(biāo)。

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

一、系統(tǒng)特點(diǎn)介紹

（一）TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)通過設(shè)備當(dāng)中外露的可導(dǎo)電部分接地來實(shí)現(xiàn)保護(hù)接地，這種系統(tǒng)當(dāng)中的電源中性點(diǎn)將直接接地，電源中性點(diǎn)接地成為工作接地。設(shè)備外露的可導(dǎo)電部分應(yīng)連接接地極，接地極應(yīng)當(dāng)確保與共用接地網(wǎng)或總接線端子可靠相連。從適用范圍上來看，TT系統(tǒng)的分布較為廣泛，在一些相對(duì)分散的小型低壓用戶當(dāng)中廣泛應(yīng)用，無論是在存在爆炸火災(zāi)隱患以及應(yīng)用精密電子設(shè)備供電的場所當(dāng)中，都具有適用性。雖然這種系統(tǒng)在降低漏電設(shè)備的故障電壓方面發(fā)揮著一定作用，但是它也存在一定的局限性，其對(duì)于漏電設(shè)備電壓的下降值是有限的，往往無法將其降低到安全范圍之內(nèi)。因此，應(yīng)用TT系統(tǒng)必須設(shè)置剩余電流保護(hù)器裝置，這樣才能有效利用該系統(tǒng)及時(shí)切斷故障，在最大程度上降低人被電擊的可能性以及點(diǎn)擊后將帶來的危害，從而進(jìn)一步降低風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。

（二）TN系統(tǒng)

TN系統(tǒng)有TN-C、TN-S以及TN-C-S這三種形式。與上文所提到的TT系統(tǒng)不同的是，這一接地系統(tǒng)是以配電電源的中性點(diǎn)直接接地的三相四線制電網(wǎng)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)所保障的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分應(yīng)當(dāng)應(yīng)用保護(hù)導(dǎo)體或者保護(hù)接電中性導(dǎo)電體直接與系統(tǒng)接地點(diǎn)相連。在應(yīng)用范圍上，TN系統(tǒng)的應(yīng)用于TT系統(tǒng)不同，一般應(yīng)用于城鎮(zhèn)當(dāng)中的公用低壓電力網(wǎng)，其中的三種不同形式各有其適用范圍。其中TN-C-S系統(tǒng)是前兩種系統(tǒng)的集大成者。一般而言，室內(nèi)往往應(yīng)用TN-C的形式。這一類系統(tǒng)能保證這種觸電風(fēng)險(xiǎn)較小，用電設(shè)備相對(duì)簡單的場所的用電可靠性與安全性，當(dāng)遇到故障時(shí)，快速切除大電流故障回路，但不能被應(yīng)用于爆炸、醫(yī)療、數(shù)據(jù)處理以及精密電子設(shè)備用電方面。在設(shè)置過程當(dāng)中，也應(yīng)當(dāng)注意，保護(hù)接零與保護(hù)接地應(yīng)當(dāng)分開設(shè)置，一旦同時(shí)設(shè)置則有可能出現(xiàn)接地設(shè)備碰殼的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致中性點(diǎn)位上升，導(dǎo)致接零設(shè)備外殼電壓較大，帶來風(fēng)險(xiǎn)。

TN-S系統(tǒng)則更多應(yīng)用于室內(nèi)或者一些工廠低壓配電的接地系統(tǒng)這種安全性更高的環(huán)境，對(duì)于某些精密電子設(shè)備供電的保障需求也能夠滿足。但受PE線與N線分開設(shè)置這一種設(shè)置方式的影響，它的造價(jià)往往比較高，而且，如果出現(xiàn)對(duì)地故障電壓蔓延、相線對(duì)地短路引起的中性點(diǎn)點(diǎn)位升高問題，這種設(shè)備往往難以解決。同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)避免PE線碰殼，一旦某個(gè)支路在沒有設(shè)置剩余電流保護(hù)的情況下發(fā)生碰殼，則會(huì)產(chǎn)生高點(diǎn)位，并且使外殼中存在給人體帶來傷害的危險(xiǎn)電壓，因此，我們?cè)趹?yīng)用這種系統(tǒng)是，最好要在之路上的用電設(shè)備安裝起到保護(hù)作用的剩余電流斷路器。

TN-C-S系統(tǒng)是對(duì)前文兩種系統(tǒng)的特點(diǎn)的一種綜合，這種系統(tǒng)既有安全性，更具有穩(wěn)定性，雖然TN-C-S系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)與作用都更為綜合，但是它也具有更加鮮明的自身特點(diǎn)。TN-C-S系統(tǒng)是采用重復(fù)接地的方式發(fā)揮作用的。在應(yīng)用過程中，必須要保證建筑物低壓配電涉及當(dāng)中接地系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因?yàn)橹行跃€一旦不穩(wěn)定，則會(huì)引起中線點(diǎn)的偏移，造成三相不對(duì)稱，繼而引發(fā)用電負(fù)荷難以正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀況。接地線長度的大小也影響該系統(tǒng)作用的發(fā)揮，如果出現(xiàn)接地線長度不足的情況，還可以將該系統(tǒng)向TT系統(tǒng)轉(zhuǎn)化，就可以完成對(duì)低電壓的科學(xué)控制;這樣的接地系統(tǒng)才能夠?qū)φ麄€(gè)建筑安全上起到更高水平的維護(hù)，同時(shí)更有力的保護(hù)建筑用電的安全性。如果在民用住宅當(dāng)中，更多的使用這一系統(tǒng)，則能夠滿足一些對(duì)供電穩(wěn)定性設(shè)備有要求的儀器的使用需要，也對(duì)一些精密的電子設(shè)備而言，更有實(shí)用價(jià)值。

（三） IT系統(tǒng)

IT系統(tǒng)當(dāng)中的電源中性點(diǎn)并不直接接地，而是通過外露導(dǎo)電的方式保護(hù)設(shè)備，因此，在配電設(shè)計(jì)當(dāng)中，IT系統(tǒng)在保障電力配電的穩(wěn)定性方面具有優(yōu)勢(shì)，這一系統(tǒng)往往對(duì)于不間斷的供電環(huán)境更有應(yīng)用價(jià)值，可以對(duì)供電性能較高的場所實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)保護(hù)。一旦系統(tǒng)出現(xiàn)問題，則會(huì)有高電阻阻隔電流的流通，即使在不關(guān)閉電源的情況下也能夠發(fā)揮保護(hù)作用。這種系統(tǒng)同樣具有自身特點(diǎn)，它并不適合設(shè)置N線，如果必須要設(shè)置N線，則應(yīng)當(dāng)另行設(shè)置過流保護(hù)裝置;也可以采用在三相電源上設(shè)置斷路器或隔離開關(guān)的方式，確保安全性。

二、建筑電氣低壓配電接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

（一）安全保護(hù)

在對(duì)地下配電以及接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)應(yīng)該放在保障用電主體的安全與穩(wěn)定方面。在設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)為接地系統(tǒng)設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)設(shè)施，以便在設(shè)備主體出現(xiàn)諸如漏電一類的故障時(shí)，可以通過設(shè)備自主切斷電氣電力，從而減少突發(fā)狀況造成的損失與俄國，繼而確保線路安全性的提高。所以，接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)在保障建筑安全等各個(gè)方面都具有重要的價(jià)值，不僅可以確保電氣設(shè)備的安全，更能夠有效維護(hù)居民，維修人員的安全。

接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為保障供電穩(wěn)定性與安全性的重要一環(huán)，在實(shí)際設(shè)計(jì)運(yùn)行當(dāng)中，有著更為嚴(yán)格的要求。在電氣低壓配電的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況，以此為基礎(chǔ)明確需要加以保護(hù)的位置。從某種角度講，供電系統(tǒng)作為一種系統(tǒng)，在對(duì)任何一種接地系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，都要確保該系統(tǒng)是處于同位電之中的，在這種情況下，設(shè)備與系統(tǒng)均處于等電位的連接之中，從而可以更有效率的規(guī)避一些外在因素可能對(duì)供電系統(tǒng)帶來的作用。因此，利用接地方式對(duì)供電系統(tǒng)設(shè)備形成接地保護(hù)，能夠避免因雷擊或過大電流給設(shè)備內(nèi)外構(gòu)建帶來的嚴(yán)重?fù)p傷。

（二） PE線在接地系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用

無論哪一種接地系統(tǒng)，都需要應(yīng)用PE 線，PE線在接地過程當(dāng)中發(fā)揮著重要作用，接地系統(tǒng)當(dāng)中的PE線與設(shè)備外殼相連接，既能夠作為道題，也可以保護(hù)中性線和接地線。要想在低壓配電系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用PE線，就需要滿足下列條件。首先，在接地系統(tǒng)當(dāng)中的PE線必須能夠支撐電流的運(yùn)輸;其次，PE線應(yīng)當(dāng)能夠與建筑之內(nèi)的電氣設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)，感應(yīng)數(shù)值與穩(wěn)定數(shù)值應(yīng)當(dāng) 穩(wěn)定在一定的范圍之內(nèi)，這樣才可以更有效的規(guī)避因漏電而在建筑當(dāng)中發(fā)生火災(zāi)的情況。最后，PE線實(shí)際有著較強(qiáng)的承受力，即使是接地烯烴發(fā)生故障，PE線也能夠承受額外的電流。故而，在設(shè)置PE線時(shí)，應(yīng)當(dāng)將PE線的安全電壓控制在設(shè)備電壓之下，這樣才能夠使得該線與配電帶線同時(shí)鋪設(shè)時(shí)，在一定程度上發(fā)揮保護(hù)作用，盡可能減少因?yàn)楣收隙o各種接地設(shè)備帶來的損害。

三、結(jié)束語

總而言之，作為低壓配電當(dāng)中的重要構(gòu)成部分，接地系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)電氣配電的穩(wěn)定性與安全性上都發(fā)揮著直接作用。為此，這就需要電氣企業(yè)高度重視建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)當(dāng)中各種接地系統(tǒng)的重要作用，保證配電設(shè)計(jì)科學(xué)、接地系統(tǒng)安全穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)。在配電設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)在前期開展科學(xué)調(diào)研，根據(jù)實(shí)際情況選擇接地系統(tǒng)，進(jìn)一步保障電氣配電的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]王歡歡.建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中各種接地系統(tǒng)的思考[J].黑龍江科技信息，2016，（23）：8.

[2]孫承坤.建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中各種接地系統(tǒng)的思考[J].企業(yè)文化（中旬刊），2016，（6）：262-262.

作者簡介：張雙生（1982-），男，山西孝義人，漢族，工程師，從事建筑工程技術(shù)管理工作。