关于建筑电气低压配电设计中各种接地系统的研究

马正慧

摘 要：随着我国经济的持续发展，建筑电气低压配电系统的应用越来越广泛。作为建筑工程电气设计中的重要内容之一，低压配电系统的设计直接关系着整个建筑电气系统的安全和稳定。如果低压配电系统的选择和设计出现问题，则会导致建筑物内的电气负荷增加，进而提高电气设备的运行成本。从系统安全的角度出发，对建筑电气低压配电设计中不同接地系统的适用环境和适用条件进行了分析和讨论。

关键词：接地系统；电气设备；用电需求；电容量

中图分类号：TU852 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.094

低压配电系统主要包括IT系统、TN系统、TT系统三种。电气设备是建筑工程中最重要的基础设施之一，建筑电气设计的质量直接决定着建筑电气设备的运行安全，关系着用户的生命财产安全。因此，建筑电气设计受到了人们的广泛关注。面对人们日益增长的用电需求，施工单位应依据具体的电气设备选择科学、合理的接地系统，从而使供配电设备不断发展。

1 低压配电设计中的接地系统

接地，即与大地相接，其可确保用电安全。接地的原理为：大地的电容量大，且电阻相对较小，在吸收了大量的来自外界的电荷时，可使电位保持不变，最大限度地减小外部因素对建筑电气低压供配电系统中的电压和电流造成的影响，从而有效避免用电安全事故的发生，提高电力系统的稳定性和安全性。接地系统有多种类型，其中，较为典型的为IT系统、TN系统和TT系统。TN系统又可分为TN-C系统、TN-S系统、TN-C-SI系统。其中，“I”为经过一定绝缘测试、抗阻测试的接地，“T”为电源内直接与大地接触的电线，“N”为系统中的中性线，“C”为保护线与中性线共同使用的形式，“S”为保护线与中性线分开使用的形式。

1.1 IT系统

IT系统指电源通过抗阻接地或不接地，电源带电部位与地面是绝缘的，外露电气设备可导的电部位通过保护线与电源接地体相接或直接与大地相接，从而起到保护作用。IT系统多用于生产企业的电机系统中，当IT系统第一次出现故障时，可在不切断电源的情况下保持电气设备的正常运行。这是因为IT系统第一次出现故障时产生的故障电流很小，电气设备的金属外壳产生的接触电压不具有危险性。当设备第二次出现故障时，则需要及时切断电源，避免危险发生。

1.2 TN系统

在使用TN系统时，应用1根保护线将所有建筑中的用电设备的外壳连接起来，形成低压供配电系统的保护装置。TN系统又包括TN-C系统、TN-S系统、TN-C-SI系统。

TN-C系统的保护线与中性线是位于一处的，设备的外壳将保护线、中性线连接在PEN线上，进而合并为一条线，并接入大地。PEN线可产生电压降，起到保护电气设备金属光线、外壳的作用。在实际应用中，PEN线不仅可确保电路中的正常电流有效通过，还能承载谐波电流的通过。如果PEN线出现短路、断线等故障，则会形成较高的对地电压，这不利于电能的正常使用。因此，技术人员在对该系统进行设计时，严禁PEN线与其他线混合使用。

TN-S系统的保护线与中性线是分开的，并根据各自的固定要求接入大地。该系统的保护线无法承载正常的电流，且设备外壳不带电，可确保建筑中电气设备的安全性和实用性，多用于民用建筑或精密仪器的供电。该系统的缺点是难以消除对地短路故障和电压蔓延故障，存在电击的危险。

TN-C-SI系统的保护线与中性线采用部分整合、部分分开的连接方式。由于保护线与中性线部分相连，所以，PEN线具有一定的降压能力，其产生的电压会作用与建筑电气设备的外壳上，进而对电气设备的性能正常一定的影响。为了确保使用安全，PEN线应反复接地，中性线与大地之间应具有一定的绝缘水平，中性线与保护线之间应完全绝缘。该系统具有接线方式简单、接线原理明确、安全性高的特点。因此，该系统多用于民用建筑的供电。

1.3 TT系统

TT系统是指建筑电气设备与大地单独相接时的接地系统。在具体运行过程中，该系统中的每一台电气设备的外壳都具有单独的接地线与大地连接，且均未与电源接线有电气方面的关联，各电气设备使用的保护线无从属关系，均单独接地。这样的设计可避免故障电压沿着保护线进入建筑内部。该系统多用于对电力需求较小的地区或公用低压电网的供电，尤其是在我国大部分农村地区得到了广泛使用。

2 建筑电气低压配电系统的接地保护设计

接地保护措施的作用在于当建筑低压供配电系统在运行过程中发生漏电等电力故障时，可自动切断电源，从而保证线路的安全性。相关工作人员应根据具体的用电情况和用电环境设置合理的接地保护系统，无论采取哪种接地形式或接地系统，都应确保电气设备与接地系统的等电位连接，从而保证系统内部的稳定性。此外，供电外网的电压变化也是接地保护系统设计中的主要问题之一。只有充分考虑到系统外部可能存在的不稳定因素，才能确保系统内部运行的稳定性。

3 结束语

现代化的建筑结构越来越复杂，因此，对建筑电气低压供配电系统的要求越来越高。这就需要我们在设计相应的接地保护系统时，充分考虑人们的使用要求，最大限度地保证人们的生命财产安全。在具体设计中，应根据电气设备的运行环境选择低压配电系统，并严格按照相关规定进行接地保护装置的设置，从而提高整个建筑工程的安全性和稳定性。

参考文献

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[4]马娜.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的探讨[J].门窗，2014（04）.

〔编辑：张思楠〕