建筑电气低压配电设计中各种接地系统探讨建议

2017-03-06徐涛湖北工业大学电气与电子工程学院湖北武汉430000

化工管理 2017年32期

徐涛（湖北工业大学电气与电子工程学院，湖北武汉 430000）

徐涛（湖北工业大学电气与电子工程学院，湖北武汉 430000）

随着社会经济不断发展，我国建筑行业发展迅速，无论是建筑规模还是建筑性能，均得到了长足的发展的提高，尤其在智能化、电气化方面取得了质的提升。就现代建筑而言，相关电气设备已经成为其必不可少的基础设施，直接影响着建筑整体的使用性能，而建筑电气低压配电接地系统则是相关电气设备安全运行的基础保障。笔者即从建筑电气低压配电设计入手，就各类接地系统的特性和优缺点，发表几点看法，以供相关单位参考。

建筑电气；低压配电设计；接地系统；特性

近几年，我国建筑行业发展迅速，与传统建筑相比，现代建筑的建筑结构和使用性能更加复杂和多样，尤其各类电气设备的引入和应用，有效提高了建筑的智能化、电气化水平，丰富了建筑的使用性能，极大地满足了现代人的多元化需求。另一方面，随着建筑电气设备数量的不断增多，电力供应需求不断增大，建筑电气系统运行安全以及建筑电气低压配电设计阶段接地系统的选择，受到了越来越广泛的重视和关注。本文即围绕建筑电气低压配电设计，就TN系统、TT系统、IT系统等几类常见接地系统的特性和优缺点，进行了分析探讨，具体内容如下：

1 建筑电气低压配电相关接地系统概述

就建筑电气低压配电而言，接地系统就是通过与大地互相连接，借助大地电容量大、电阻低的特征，吸收外界较大电荷，维持电位高低相对稳定，从而避免电气安全事故发生，保障人们用电安全的系统。简单来说，接地系统就是低压配电安全运行的基础保障。目前，应用于建筑低压配电的接地系统，主要有TN系统、TT系统以及IT系统三类，其中TN系统可进一步分为TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S系统三种模式。以上类型的接地系统中，T表示电源直接接地；I表示电源对地绝缘或经过阻抗与大地相链接；N表示电源与大地相连的中性线；C表示中心线与保护线同为一根线；S表示分别使用两根线作为中性线和保护线。

从接地保护工作实践的角度分析，相关操作人员通常需要考虑以下两点问题：一，供配电系统对应电源端相关有电导体的接地保护问题；二，供配电系统对应负荷端相关电气装置导电外露部分的接地保护问题。在这一过程中，相关技术人员采用一系列合理的措施，根据各电气设备接地需求，完成电力设备与大地的有效连接，保障建筑低压配电系统正常运行的系统，就是接地系统。

2 几类常见接地系统的特点和优缺点分析

2.1 TN系统

2.1.1 TN-C系统概述

TN-C系统具体是指将N（中心线）与PE（保护线）合并成一条线完成接地的系统。通常情况下，TN-C系统会将电气设备裸露的金属外壳、N线和PE线与PEN线相链接，从而将PEN先作为保护接零对系统进行保护。此时，PEN线既承载正常的运行电流，同时承载着相应的谐波电流。在系统正常运行过程中，PEN线还会产生相应的电压降，以实现对相关电气设备的安全保护。TN-C系统的优点主要是可以实现较好的接地和接零保护，缺点则是容易引发设备相互碰撞、中性线电位异常升高等问题。

2.2.2 TN-S系统概述

TN-S系统具体是指N线与PE线根据一定的固定要求，分别进行接地的系统。与TN-C系统相比，TN-S系统中的PE线不再承担正常负荷的电流，故而与PE线连接的电气设备的裸露金属外壳也不会带电。一般来说，TN-S系统在民用住宅中有着较好的适用性和实用性，可以全面满足民用住宅的接地保护需求。另外，对于一些精密度相对较高的电子设备来说，TNS系统也同样适用。

2.2.3 TN-C-S系统概述

TN-C-S系统中既包含N线与PE线合并的部分，也存在N线与PE线区分对待的部分。目前，TN-C-S系统在民用建筑中有着较为广泛且深入的应用，尤其在分散的民用建筑物配电系统中应用广泛。TN-C-S系统的优点主要有接线方式简单、安全性高等。但由于电源线路对应的PEN线存在一定的降电压在设备金属外壳上呈现，故而在实际操作过程中，需要对PEN线进行多次的接地。

2.2 TT系统

TT系统具体是指通过电气设备外壳对应的独立的接地极完成接地，且在电气上与电源接地相互独立的系统，也被称为接地制。就TT系统而言，各电气设备与PE线均保持相互独立的状态，彼此之间不存在连接关系，设备借由自身的接地极完成接地，从根本上避免了电压由PE线进入设备内部的安全风险。目前，TT系统主要应用于公用低压电网。但在系统实践应用过程中，由于TT系统直接将PE线引入大地，且大地为零电位，故而容易造成对地绝缘击穿事故，需要引起相关技术人员的绝对重视，并采用相应的措施加以防范。

2.3 IT系统

IT系统的特点在于其电源并不接地或通过阻抗完成接地，相关电气设备外壳的金属裸露部分直接接地或借助保护线完成接地进行保护。对于IT系统来说，发生第一次故障时产生的故障电流相对较小，故而在电气设备金属外壳上并不会有过于危险的接触电压产生，此时可不切断电源维持设备正常运行，借助报警装置和故障检查消除故障。发生第二次故障时则自动切断电源。