我国经济背景下民用建筑低压配电系统接地型式与对策

文/邹彧（汉境设计集团有限公司）

如今随着社会生活水平日益提高，大众对于幸福感、安全感等有了新的追求。体现在建筑行业领域内，具体表现为对建筑建设的合理性、安全性、可靠性和人性化水平有了新的要求。在进行建筑安全性考量方面，建筑工程的电气设备作为安全性指标的重要考核点，就成为与用户接触最多的方面，同时，也只有在施工过程中做好接地系统的布置和安排，才能切身保障用户的生命财产安全。在施工中要严格执行相关标准，严格落实安全制度，切实保障建筑施工安全，但是在具体工作进行的过程中，也要恪守人性化和合理化，不能矫枉过正，剑走偏锋。

如今社会已转向高质量发展阶段，建筑行业也正面临着前所未有的机遇与挑战，只有从最基本的方面如低压配电系统的设计做起做好，才能使得建筑工作在将来有更好的发展。

一、低压配电接地系统概述

由于建筑行业领域是直接面向用户体验服务的，因此建筑施工的设计和施工中，都会面临许多复杂情况。例如在低压配电接地系统的配置和分类中，就会由于不同的情况而分为许多不同的种类，例如经常见到的系统有IT、TT、TN等主要几个。IT和TT系统相对较为完整，而在具体的建筑施工过程中，TN系统又会根据具体的施工环境和施工要求分成许多小的类别。对于建筑施工工作者，对低压配电系统有一个深入了解和认识，能够清楚地认识到每一种低压配电系统的特性、使用情况和主要问题，都对整个施工过程中的安全性、合理性有着重要的意义。同时，在施工过程中，科学化、合理化地选取正确的低压配电系统，也是提高施工效率和施工质量的重要前提。为了能够清楚认识到这些问题，在下文中将会对常见的IT、TT、TN系统进行简单的分析和概括。

（一）lT系统

IT系统是低压配电系统中较为常见和常用的一种系统类型。其主要用于医院或是一些重工业等用电比较集中、对供电稳定性要求比较高的地区。IT系统的内部结构中，电源中性点一般在系统阻抗比较高的地方接地，或者绝缘接地。在设计中一般的用电装置的外壳都经过各自的保护接地线从而和地面单独连接。因此，IT系统的主要特点就是各个用电装置之间互不干扰，互相保持一定的独立性，从而使得整个系统在出现意外情况而发生故障的时候，不会出现紧急断电的情况，而是能够做到在第一时间及时利用警报装置为工作人员发送警报信息，从而及时排除故障。即使在整体电路系统出现故障的时候，IT系统也能够依靠自身的优势，使得与用电器相连接的单相设备和三相用电设备继续保持电力供应而保证运行状态。但是，IT系统作为一种以保证持续供电和稳定供电低压配电系统，在进行施工建设的过程中就要提早对其设置相应的接地故障警报装置和相应的绝缘监视装置，使得IT系统在运行过程中能够更好地完成自身的使命，为稳定用电和安全用电要求高的部门保证良好的用电体验。

（二）TT系统

TT系统是一种不同于IT系统的低压配电系统。其主要的特点是将用电的电气设备的金属外壳直接设计为接地模式，其具有简单设置、工作稳定等特点，在过去几十年里一直作为我国主要使用的几种低压供电系统之一。TT系统在实际使用的过程中一直具有许多优异的特点，尤其是在发生供电故障使得高压电输送线路与低压线输送线路出现短路的时候，能够有效防止击穿低压电网。除此之外，TT系统还能保证在外界天气较为恶劣的时候，有效防止因为闪电击中用电设备从而造成过电压伤害，同时对发生故障时也能够比较有效降低用电器外壳对地面的接地电压，从而减少因为误触而造成人身伤害的可能。综合考量TT系统的各项优异性能，其主要可以用于许多必须设置于室外的用电器供电，如室外工程工作装置，照明和场地电路布置等。虽然TT系统具有许多优点，但是在实际施工建造的时候，也存在一系列的不足和问题。如TT系统的保护性不如IT系统，同时在建造施工的时候需要用到大量的材料，成本比较高。因此在具体的施工建造过程中，就要充分考虑到各种情况以及各个方面的问题，合理、科学地选择合适的低压配电系统。

图1 TN-C-S系统

（三）TN系统

TN系统是一类特殊的低压配电系统，其定义概念是电源端有一端直接与地面相接，同时电气装置暴露在环境中的导电部分可以利用保护中性导体和保护导体连接到相应与地面相接的地点，其主要的特性就是将系统中的电源中性点直接与地面相接，从而达到保护的效果。TN系统大都是三相系统，在实际使用场景中，电气设备暴露于环境中的部分与系统接地点可以直接连接。因此在发生电路故障的时候，短路电流可以及时形成闭合回路变成单相短路，从而产生比较大的单相短路电流，有利于在TN系统中及时触发警报，完成故障排除。同时根据不同的特点和工作原理，可以将TN系统再细分为TN-S系统、TN-C系统、TN-CS系统。

（1）TN-C系统

在TN-C系统中，如果发生供电故障，用电设备的金属外壳发生带电情况时，电流就可以在第一时间被导入零相回路从而形成单相短路，使得电源能够及时切断，从而有效地保护用户的生命财产安全。

（2）TN-S系统

TN-S系统属于典型的三相五线制，在使用的过程中暴露于环境中的用电器即使出现故障，也不会出现明显的对地电压。因此，在许多室外环境的用电情况下使用该系统，即使因为意外发生电路故障，该系统也能及时切断相应的电源开关，有力地保障用户的用电安全。

（3）TN-C-S系统

TN-C-S系统是TN系统中的一部分中性导体和保护导体合一的，因此在设置的过程中，分别具有TN-C系统和TN-S系统的特点。但是又因为其内部结构中，N线带电而PE线不带电，这样就同样能在发生线路故障的时候有效保证电路安全，确保使用者的生命财产安全。

TN-C-S系统能够有效降低成本，在实际使用的过程中增加单相接地故障的电流，同时大幅度降低了N与PE导体之间的电压差，在一些特殊使用场景中具有较为广泛的使用。但是正因为部分导体作为PEN导体,因此使得系统在使用的时候如果发生意外断开的情况就会使得中性点的不平衡电压漂移体现在设备的外壳上，大大增加了发生意外事故的可能性。因此在使用TN-C-S系统时，就要首先做到对PEN线进行周密的保护，并结合实际使用情况进行安排处理。

TN-C-S系统在进行布置时还应该尽量避免与水管和燃气管等其他具有导电性的管路相接触。TNC-S系统的设计和使用就是要切实保证工作电流在期望的线路中安全运行。

TN-C-S系统中有一部分线路的中性线与保护线合一的TN系统。TN-C-S 方式供电系统在建筑施工临时供电中，如果前部分是 TN-C方式供电，而施工规范规定施工现场必须采用 TN-S 方式供电系统，则可以在系统后部分现场总配电箱分出 PE 线。

二、低压配电系统电器接地的对策

（一）防雷接地的对策

在建筑施工的初期阶段，都会结合建筑主要的使用场景进行一些防雷的措施布置，因此在建筑本体中大都设置比较多的耐低压布线设备，因此在设置配电系统的过程中一定要设置较为合理的防雷接地系统，从而有效保证建筑在恶劣天气下的电路防护功能。同时，在设置防雷系统的时候，还要根据出现雷电天气情况下的具体情况，设置合理的工频接地电阻，以整个系统中电气设备的电阻最小值进行设置，以此来最大程度保障电路系统的安全性。

（二）屏蔽接地和防静电接地措施

许多建筑在进行施工建造的时候，常常会忽略建筑本身以及所要使用电气设备的电子兼容性，因此在建筑施工结束后进行正常工作的时候，就很容易出现电路故障的问题。因此，在施工建设完成之后为了较好地保证电气设备的安全性，就要在前期建设阶段尽早对系统设备的布线进行合理、科学的设置，以此来最大程度降低外界对电气设备的干扰和电气设备内部电路的传导隐患。正确的接地电路的设置和屏蔽措施，都可以有效解决上述问题。除此之外，还应该做好静电防护措施。一般在空气湿度比较低的工作环境中，电气设备的运行、不同工作材料以及用户生活中造成的身体摩擦和织物摩擦，都很容易产生大量的静电。尤其是民用建筑，对于静电防护的要求也比较高。如果没有做好静电防护工作，就很容易对电子设备产生影响，甚至击穿一些精密设备的芯片。因此，设置较为科学、合理的静电防护装置，对于保证电路的良好运行有着极大的意义。

（三）直流接地措施

许多精密电子仪器和设备的内部工作原理都是利用微电流和微电位的变化来完成信息交互和功能处理，而如今互联网的大力普及，也使得移动电子设备和精密电子设备的使用率大幅度上升。因此，结合目前的民用用电特点，为了保障如今许多电子设备运行时能够有更加稳定和更加安全的使用环境，就要在电路布置中确保基准电位和电源的稳定性。具体的操作中可以使用较粗的铜线作为引线，直接将电子设备直流端接地，另外一端则连接相应的基准电位。

三、结束语

居民生活质量提升的同时，民用建筑的安全性和用电稳定性也要得到有效保障。建立健全合理、科学的低压配电系统，是保证民用建筑安全使用的基础，同时也是建筑电路安全性、可靠性和稳定性的重要指标。在社会高速发展的今天，民用建筑行业只有从最基本的电路安全方面做起，优化低压配电系统的设计，才能使得建筑行业工作在将来有更好的发展。因此，本文对于现有低压配电的接地系统相关的问题进行了一定的讨论，以期为相关工作者提供一定的帮助和借鉴。