建筑电气低压配电设计中各种接地系统的探讨

2017-03-10徐青

环球市场 2017年1期

关键词：中性线低压配电保护装置

徐青

浙江省机电设计研究院有限公司

建筑电气低压配电设计中各种接地系统的探讨

徐青

浙江省机电设计研究院有限公司

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。

低压配电；接地系统；电气设计

前言

现代化的建筑结构越来越复杂，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。

1 建筑电气低压配电设计中各个接地系统概述

建筑电气低压配电中的接地实质上是将目标电气和大地进行相连的过程。在配电领域中，由于大地的电阻相对来说比较低，但是电容却相对较大。因此通过连接建筑电气低压配电中的电气带电端和大地，能够切实确保用电主体的用电安全。在低压配电活动中，由于不同的接地原理，可以将接地系统分为多种类型。其中比较典型的主要有TN系统、TT系统、IT系统。其中TN系统又可以细分为TN-C、TN-S、TN-C-S等三种系统。在上述接地系统中，T表示的是电源的直接接地线，I表示的是经过一定的抗阻或者是一定的绝缘测试的接地，N表示的是接地系统中的中性线。C代表的是保护线和中性线所共同运用的形式，S则表示的是保护线和中性线分开使用的形式。电气工作人员在设计建筑电气低压配电设计中的各个接地系统时，主要需要解决两个方面的问题：其一，需要解决供配电系统中电源端带有电导体的接地问题;其二，需要解决供配电系统中负荷端电气装置外露点部分的接地问题。

2 建筑电气低压配电系统中的各种接地保护形式的主要特点

在整个建筑电气设计中，之所以需要设置低压配电系统的接地系统，主要作用在于保障低压配电系统在出现过高的电压或电流的时候，整个低压配电系统免遭损坏。同时还能够显著降低外部因素对于建筑电气低压配电系统中电压以及电流的不良影响，进而全面提升整个建筑供电系统的安定性。以下就对建筑电气低压配电系统中常用的三种接地系统---IT、TT、TN进行详细分析。

2.1 低压配电IT系统

一般来说，建筑电气中的低压配电系统的IT系统的电源端口无需设置接地装置，而是采用设计高电阻以及电抗在电源端口的方式来实现接地保护。建筑电气设备的外壳应该直接进行接地连接，而无需和其他装置连接后再进行接地连接。低压配电系统中的IT系统，由于自身强大的功能，能够切实保障整个间电气供电的稳定以及安全性。此外，IT系统的应用范围也相对较为广泛，其不仅能够应用于普通的建筑电气系统中，还能够应用于工业电气供电系统中。

2.2 低压配电TT系统

在建筑电气低压配电系统设计中，需要将TT系统装置在建筑电气设备电源中性点位置，以便于发挥对建筑电气设备的直接接地保护。同时，还应该对直接裸露在空气中的建筑电气设备外壳设置相应的接地保护装置，避免电气设备外壳出现漏电现象时危害到人员的生命安全。TT系统在建筑电气低压配电系统的实际运行过程中，由于低压配电系统中的中性线N和PE没有连接，本身不存在通电关系。当建筑电气系统正常运行之后，PE先无法和电源连接，需要进行断电处理。

2.3 低压配电TN系统

TN系统在建筑电气低压配电系统中也有着一定的应用。当应用TN系统于电气低压设备系统中的时候，需要选用一根保护线来连接建筑电气所有的用电设备外壳，进而形成一定的低压配电系统保护装置。此外，还需要采取恰当的方式来连接低压配电系统中的中性点。TN-C模式、TN-S模式以及TN-C-S模式是TN系统最为主要的三种模式。其中，TN-C主要指的是建筑用户家庭用电的三相四线接线模式，这种接线方式较为简单，操作简便。TN-S则是基于TN-C的基础之上，另外在加设PE线，进而实现线路的接地保护，其主要适用于危险作业场所中。而TN-C-S系统则主要应用于工矿企业供电系统中。

3 建筑低压配电系统中的接地保护设计

建筑电气低压配电系统是否能够安全稳定运行，直接关系到用电主体的使用安全。因此在设计建筑低压配电系统的时候，必须要采用合适的接地保护措施。所谓接地保护措施，主要指的是当建筑低压配电系统在日常运行过程中，发现漏电现象的时候，能够自动切断漏电线路，进而确保整个线路的安全性，同时确保整个供电系统中的机械设备免遭损坏以及操作人员的安全。

科学合理的进行接地保护装置的设置，是确保整个建筑供电系统安全的关键。因此在开展建筑电气低压配电系统设计时，需要结合建筑电气设备的实际状况和回路线路的横截面积大小等，来科学的进行接地保护装置的设置。同时，对于建筑电气低压配电系统而言，不管最终确定选用何种接地系统和接地形式，都应该要确保整个低电压供电系统位于同一个电位之上，确保供电系统中的接地系统和电气设备实现等电位连接，进而确保整个低电压供电系统内部的稳定性，避免因外部电压问题而影响到供电系统的正常运行。此外，在设计接地保护措施的适合，还应该要考虑到供电外网的电压变化状况，也就是要认识到外部电压的不稳定性，只有这样才能最终设计出科学合理的能够确保配电系统内部相对稳定的接地保护措施。

前面已经介绍过了，在建筑电气低压配电系统中，常用的接地保护模式主要有IT、TN、TT三种方式。其中TT系统主要是用于保护建筑电气低压供电系统中的电气设备的，其能够通过电气设备的单独接地，来有效保护电路中的电气设备。以便于电力系统维护人员依据故障现象，采取分段线路断电处理。这种接地方式不仅能够有效保障线路中的机械设备免遭损坏，确保操作人员的生命安全，还能够最大限度的降低对于整个电力线路的影响;TN系统则是利用电流保护器实现对电路负荷和电流短路等的保护，同时也能够解决建筑电气低压配电系统接地故障问题。