电气低压配电设计中不同接地系统的研究

2021-11-24

商品与质量 2021年6期

中哲国际工程设计有限公司江苏南京 210000

目前，我国配电系统数量不断增加，而建筑电气的接地系统对相关设备的安全性和实用性都起到了不可替代的作用。所以，相关设计师一定要不断推陈出新，完善现有的技术，有效的分析低压配电设计中的各种可能出现的情况，这对于推动我国电气低压设计的发展具有十分重要的帮助。

1 电气低压配电接地系统概述

建筑物的电气低压配电设计对整个建筑物安全的重要性不言而喻，会直接影响到人们的生活、生产安全。所以，为了避免因为此工序出现的问题，相关设计人员就要对建筑物的电气设备进行科学的接地。同时，要结合设备线路的实际情况，具体问题具体分析，根据建筑物的不同形式选择合理的措施开展接地保护。这样，能够更好地发挥接电系统的既定作用，保证人们用电的安全。简而言之，接地工作是将目标的电器接入地下的工程，这一操作主要是为了人们的生活生产，防止受到火灾、静电或者雷电的影响，确保人们的生活生产安全，使电气系统能够科学稳定的运转。大地由于自身电阻小而电容较大，所以合理的开展接地工作能够将电流从建筑物引到地下，确保人们居所的安全。目前，随着科技的发展，当今建筑物的电气接地系统种类也比较多，如：TN 系统和IT 系统等等。TN-C 系统具体分为几项小类，这些接地的方式可以根据当地的地理环境和建筑物的实际使用需求来开展[1]。

2 各类接地系统的分类及特点

2.1 IT 系统

IT 系统的使用模式往往不接地，而是利用电阻和高抗点设施来保障居所的用电安全。不过，对于电气设备以外的金属外壳还是要进行接地操作，如果这种装置出现故障就会使电流变小，电气设备外在的电压不会让工作人员有触电的感觉，也就不会对人身造成伤害，在实际作业时不需要切断电源。此外，这一系统也会根据故障的位置向工作人员发出相应的提醒，帮助维修人员找到故障点。IT 系统的设施在运转过程中，能帮助整个建筑物的电气系统实现稳定，这一系统目前广泛用于一些电力供应稳定的企业中，可以利用自身智能化的特点有效的排查用电故障，即使电气设备自身出现一定的故障也不影响实际的运转，避免因电压不稳对电器造成的损害。目前，这种系统已经广泛在应用在工厂和工业领域之中。

2.2 TT 系统

TT 系统的操作原理是将电流直接导入到大地中，通过使用专属保护线，两者之间没有电压和电流的存在。同时，在电气设备工作过程中，保护线在无需用电。由于电气设备往往会出现漏电的情况，此时接地系统就可以有效的避免这一问题。不过，这一系统的开关不会自动断开，这种情况就容易导致电气设备的电压不稳定[2]。

2.3 TN-C 系统

TN-C 系统具体指的是：将中性线和保护线进行连接并开展接地操作。这一工作模式在实际接地过程中需要对电气设备的外壳保护线和中性线进行有效的连接，这样就能提高接地的保护效率，减少工作人员因带电工作时的危险性。TN-C 系统在实际运营过程中，PEN 线可以承载多种复杂的电流，还可以承载谐波电流，通过降低电气设备电压的工作原理来避免带电作业的危险情况。这一系统往往适合配备在用电系统内，因为它能够有效的确保电气系统安全。不过这一系统也存在一定的缺点，那就是中性线和保护线的结合会使保护线所承载的电流影响到中性线路，会使整个用电系统的稳定性受到破坏。

2.4 TN-S 系统

在TN-S 这一系统中，保护线和中性线相互独立，二者不用连接，可以将其分别的进行接地操作，同时可以将保护线和中性线分别操作，彼此的电流不受到干扰和影响，也可以使电气系统有效地保障其稳定性。此外，这种接地系统的保护线、接金属设备外壳也加大了接地的安全性。但是，这一系统一旦出现故障，两个线路之间就会产生电位，在使用这一系统时，工作人员一定要按照操作流程合理的安装断路器。在进行电气设备的接线和安装时，一定要谨慎操作，避免出现安全隐患。同时，由于接地系统对于建筑电气的维护成本比较高，所以这一系统对住宅和要求稳定性高的精密电子设备中在住宅和对稳定性要求高的精密电子设备中应用较为广泛。

2.5 TN-C-S 系统

TN-C-S 这一系统出现时间较晚，一般用于民用和低压的配电系统之中，这种系统由于其自身的原理比较明确，操作比较方便，能够安全地应用在各类建筑的电气安全防护之中。在具体操作时，由于中线保护系统整体的结构原因，PEN 线能够起到有效的降低电压的作用。但是这种操作容易对自身的电气性能产生一些负面影响，也正是如此，需要在操作过程中反复地将PEN 线进行接地。此外，这一设备也适用于整个建筑物的电气低压配电设计[3]。

3 低压配电设计中的保护工作

在电气设计的方面，一定要从不同的角度统筹考虑到电器用户和工作人员的生命安全。一般来说，在电气的设计过程中，需要设计自动断电和接地保护的设施，进而来提高相关电气设备的安全指数。同时，在建筑物上安装避雷针也能够有效的防止雷击。对于多层的建筑物而言，需要在其内部的总电箱内配有级别较高的防雷保护器并且要加装安全屏蔽门。同时，在合理的范围内进行有针对性的电流控制，在遇到电器漏电及其他故障时规定额定的电流值，以确保低压电力系统的正常运转。