建筑电气低压配电设计中各种接地系统探讨

潘祖帅

摘要：科技水平的不断提升，信息技术的进一步发展，使得我国也开始步入到信息化时代。在建筑领域也不例外，建筑日渐朝向智能化和规模化的方向发展。在建筑领域，建筑电气是十分重要的内容之一，其设计质量直接关系到建筑电气的安全可靠运行，同时也直接关系到用户的居住品质。因此需要优化设计建筑电气低压配电系统，特别是低压配电系统中的各种接地系统。本文主要分析探讨了建筑电气低压配电设计中各种接地系统，以供参阅。

关键词：建筑电气；低压配电；设计；接地系统

1低压配电接地系统的涵义及其分类

在建筑电气设计中，基于大地的电阻非常低、电容量无限大及具有无限吸收电荷的能力，而将低压配电系统中的电气与实际大地连接，以保持电位不变、实现电气的正常和安全运转。在建筑电气低压配电系统设计中，常见的接地保护系统有：TT系统、IT系统以及TN-C系统、TN-S系统与TNC-S系统等等。T是指电器的电源端直接接地，I是指对地绝缘或者抗阻測试后接地，N是指电源端接地系统中的中性线，C是指将接地系统中的中性线和保护线合并为一体的特殊形式，是指中性线与保护线分开单独使用来实现接地任务的接地形式。以上各种阶梯保护系统大致可分为两类，一类是系统接地，即系统内电源端的变压器与发电机等带电导体中心点的直接接地，一类是保护接地，即负荷端电气装置的金属外壳和布线金属桥架等外露导电部分的接地。

2建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析

2.1 IT接地系统

IT系统中电源端与大地处于绝缘或有阻状态，而电气设备的外壳则与大地有着直接的接触。在系统发生问题时，这种装置的好处才能得到最大的凸显，电源端并不会因此受到很大的损害，也不会因故障关闭，及时有效的保障了用户用电的照常进行。任何故障都要及时排除，如果稍有延缓，不甚关注，则可能会引发更大的事故，到那时再行解决为时已晚，而这种情况同样适用于IT系统。所以，设计者在设计IT系统时，应充分考虑此情况，并设置专门的故障排查系统，减少因故障排除不及时而发生的安全事故。也正因为IT系统的这种供电稳定性，使得此系统能够被一些用电需求大、要求高的企业广泛接受，例如：医院、矿井等。

2.2 TT接地系统

TT系统电源端有一点直接接地，负荷侧外露可导电部分直接接地（此接地点独立于电源端的接地点），每一个运行的金属外壳都是一个单独的接地，使得电源的接地线和负荷侧电气上是没有关系的，而且各个用电设备和大地相连的保护线都是单一的，避免了故障电流顺着PE线流入其他用电设备中，从而造成了事故的发生。这样能够确保用电设备的保护线相互干扰的问题出现，而且还使得用电设备自己的保护线和中性线合一的设备对中性线没有影响，能够有效的保障电气设备的正常运行。TT系统多适用于不附设变电所的公共建筑、医院、单相负荷比较集中的场所，有爆炸和火灾危险的场所等建筑中。我国农村用电负荷比较分散，发生故障的电流比较小，因此该系统在农村用户中使用比较广泛。

2.3 TN-C-S接地系统

接地系统将配电线路中的N线以及部分PE线进行连接，组合形成接地系统。在系统之中，将PEN线进行分离，规避中性导体接地的情况。此接地系统在居民建筑中得到广泛应用，其原理也比较简单，具有狠强的安全性。此接地系统结合了TN-C与TN-S的优点，既安全又稳定。此系统需要以重复接地的方式，若接地线长度不足，则可以将系统转变为TT系统，能够实现对对低电压的科学控制。

2.4 TN-S接地系统

在接地系统中，具体的接地系统就是对其中不同性质的线的组成等进行不同连接从而起到不同的作用。TN-S系统的区别就在于，其中的中性线和保护线并没有直接的联系，分别从电气系统中按照固定的要求接入大地。因为这种类型连接起到的接入大地的导线是没有金属外壳的，所以在正常状态下，中性线没有必要受到保护线的电流干预，这种供电系统在精密度较高额设备中也较为实用，所以整体上的实用度较高。在对部分民用住宅的市场进行考察的过程中，发现部分设备的供电稳定性要求较高，所以需要就其更高的稳定性的要求进行进一步优化。提高电气系统运行的稳定性的过程中，对电气的安全性维护的水平要求较高，在对部分的设备稳定性要求的上升，是适应精密度较高的重要的做法。

2.5保护线PE的作用及约束

对于我国的民用建筑来说，常常使用的低压配电接地系统为TN系统、TT系统以及IT系统。而以上三种系统在实际的运用阶段，需要涉及到的用电设备及其金属外壳与PE线之间建立联系。而正是用电设备与PE线进行连接，才能确保接地系统中的用电设备以及相关人员的安全性。因此，在进行建筑电气低压配电系统中接地系统的分析研究中，应当重视PE线在接地系统中所起到的作用。就PE线在接地系统中的具体应用来说，当低压配电系统在运行中产生故障问题，则可以利用PE线将产生的故障电流进行传导，从而对用电设备形成用电保护措施。PE线在实际保护的过程中，应当满足一定的条件：第一，由于PE线设置的最红目的是为了保护用电设备，因此，PE线的载流能力应当与用电设备的基本用电之间保持一致；第二，当PE线处于载流的状态时，其自身会产生一定的热量以及感应强度。所以，为了保证PE线在载流过程中能够确保建筑内不发生火灾、爆炸等安全事故，需要将PE线的载流热度与感应强度设置在较高的范围内。在PE线设置的过程中，假设PE线是运用在TN-S系统当中，如果该系统出现接地问题，则PE线会在TN-S系统故障的过程中承受单项短路电流。因此，为了保证PE线能够在系统出现问题时正常使用，需要将PE线的电压设置在建筑安全电压五十伏以下.

3结束语

综上所述，在建筑行业中的低压配电设计中，接地环节成为十分重要的一个部分，电气低压配电的正常运行也直接关系到了用户的安全问题。所以在建筑电气低压配电系统的设计时，一定要严格的遵照实际的情况，进行严格的分析研究，并进行现场勘察，以保证电气低压配电的各个接地系统能够安全平稳的运行，有效的提高整个建筑工程的稳定性和安全性。

参考文献：

[1]黄岐山.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].工程技术研究.2018（05）.

（作者单位：牡丹江市卫星消防设施安装有限公司）