建筑电气低压配电设计中各种接地系统的探讨

2019-11-28汪源

商品与质量 2019年42期

汪源

辽宁超达建设实业集团有限公司辽宁丹东 118000

在低压配电系统中，无论配电系统的正常运行还是对人员和设备的保护都离不开接地系统，而接地系统包含TN-C、TN-C-S、TN-S、TT和IT系统，在设计中如果能合理选择接地系统，即能保护供电系统的安全又能节约材料。

1 建筑电气低压配电概述

在近几年的发展过程中，我国的低压配电安全中的接地系统收到了广泛的关注，而根据我国现如今正大力推行的接地形式的不同，能将低压配电系统进行分类，分别是TN接地系统、TT接地系统及IT接地系统。这3种系统分别都具有自身独特的特点，合理的选择接地系统，能使低压配电系统的安全性及可靠性得到有效提升。然而如果在低压配电系统中出现了接地故障，那么就会导致低压配电系统无法正常运行，这就需要工作人员针对接地故障问题采取合理的接地故障保护措施，确保低压配电系统能稳定运行[1]。

2 建筑电气的低压配电设计接地系统现状

在建筑设计中，建筑电气的设计是一项重要的组成部分，且建筑电气的安全性及可靠性都与电气设计的质量有着直接的影响。随着时代的发展，人们的生活水平在不断提高，对于电力资源的需求也在不断地提升，这就导致传统的低压配电系统已经无法满足电力用户的需求，因此，就需要电力部门的工作人员不断对电力设备以及电力系统的设计精心完善以及创新。建筑工程的主要作用就是为住户提供和谐的居住环境，但是如果在建筑工程中，其细节的质量无法得到充分的保障，就会导致无法充分的发挥建筑工程的作用，而在建筑工程中，低压配电系统是一项重要的细节控制问题，工作人员必须要对低压配电系统进行合理化的设计。

3 TN系统

首先看下规范对TN系统的定义：电力系统有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分通过保护线与该接地点相连接，其中TN-C是整个系统N、PE线合一，TN-C-S是系统中有一部分线路的N、PE线是合一的，TN-S整个系统的N、PE线是分开。电力系统有一点直接接地，通常是电源的中性点，即为图中Rb处。A段即为TN-C系统，用电设备的不带电金属提等会直接连接在PEN线上，当三相负荷不平衡时会有电流经过PEN线，若PEN线接触不良或．发生相地接地故障，对地接地故障电压会较高，且会通过PEN线传导到系统的其它部位。但TN-C系统所有导线为四根，相对其它系统来说节约成本。因此TN-C系统适用三相负荷平衡，有专业人员管理的场所，一般是工业项目。TN-S系统中N线、PE线分开，如图B段，正常工作时三相不平衡的电流只通过N线，PE线没有工作电流也就没有对地电压，专门作为保护导体使用，安全性大大提高，为此TN-S系统被大量应用在民用场所中。A段与B段的合称为TN-C-S系统，是一种过渡性系统，把TN-C和TN-S连接。总的来说，TN系统能被大量应用，主要是由于其安全性、适用性较高，能在各种场所使用，且TN系统中三种方式的转换容易实现[2]。

4 TT接地系统

在TT接地系统中，其主要的电源中性点是直接接地，其电源中性点的直接接地属于工作接地，设备的外露可导电部分出现接地属于保护接地。而其外露部分的接地极应当与总接线端子或者共用接地网之间进行连接。一般来说，TT接地系统通常会被应用于相对较为分散的低压用户中，在可能存在爆炸火灾危险以及精密电子设备的供电场所中大多会应用TT接地系统。TT接地系统虽然能对降低漏电设备的故障电压的作用，但是无法将故障电压降低在安全范围内，因此，如果选用TT接地系统，那么就必须要将剩余电流保护器装置进行合理的设置，从而实现将故障切除的目的，最大程度地将人受到电击伤害的概率有效降低。

5 建筑电气低压配电接地保护设计分析

5.1 设备的静电接地

当大量的静电聚集后，人或设备附属设施接近时，瞬间的放电现象可造成人员伤亡或者设备损坏。设备接地目的是将设备的金属外壳或者可能产生漏电的地方用导线与专用接地装置连接，有效地保证设备的安全性能。当电源线破损或者设备外壳带电时，漏电电流可以同时沿着接地线和人体通过。降低通过人体的电流，从而有效地保护人员安全。电气设备的接地电阻通常在春、秋二季雨水较少时进行测量。采用接地电阻测试仪（俗称摇表）进行测量。重点检查：①连接的螺栓是否松动、锈蚀。②接地线或者接地体是否大面积锈蚀或者脱焊。当设备接地电阻无法满足技术要求时，需对设备进行独立接地。在设备就近处向地面下钻不小于2m的接地体，同时避开冻土层。通常采用不小于φ16mm的圆钢或者角钢或者铜管作为接地体[3]。

5.2 PE线在接地系统中应用

一般来说，不论是哪一种接地系统都需要应用到PE线，在我国的建筑中，接地系统都发挥着十分重要的保护作用，并且在接地过程中，也必不可少的需要用到PE线。PE线通过在接地设备中与设备的外壳进行连接，PE线作为导体对中心线以及接地线进行保护。在大部分的低压配电线路中，PE线必须要满足以下3点，才能在接地系统中应用。①PE线在接地系统必须要将保护电气设备以及支持电流运输的功能充分的发挥出来，并且要对其强度进行保护。②建筑内的电气设备必须要能与PE线之间相互协调，并且要将稳定数值以及感应数值进行控制，确保其处于合理的范围内，从而在最大程度上避免在建筑内出现漏电火灾的现象。