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摘要：近些年来，我国建筑行业发展取得了喜人的成就，在其快速发展中，人们对电气低压配电设计提出了更高的要求，在此设计中，接地系统是非常重要的组成部分。因此，由接地系统入手做好电气低压配电设计是非常有必要的，所以本文就建筑电气低压配电设计中各种接地系统进行了探讨。
关键词：建筑电气；配电设计；接电系统
1各种接地系统介绍与分析
接地系统是建筑电气低压配电设计中非常重要的组成部分，在设计时也需要注意很多的问题。就目前来说，接地系统主要有三种，依次为：TN、TT、IT。这三种接地系统TN又可以详细的划分三种系统依次为：TN-C、TN-S、TN-C-S。接下来，针对这几种接地系统的相关问题做详细的分析。
1.1TN-C系统
从TN-C的归属上来看，主要是TN系统的重要分支，从这一系统的概念上就可以看出，T主要是指电源进行的直接接地，另外，N主要是指中性线在电源中进行接地处理，最后，中性线和相应的保护线之间形成了一根，这是C的主要含义。经过以上的分析可知，TN-C系统主要是在配电设备中，其外壳、保护线以及中性线等共同连接到PEN线上，并且把它当成是以一种保护线。但是这种系统在实际的运行中还会出现严重的危险性，那就是除了正常电流之外还会存在着谐波电流。这也是电气设备事故发生的重要因素，主要是由于谐波电流在经过PEN导线的时候，会产生一定的电压，甚至出现了严重的短路现象，对地电压的形成也是安全隐患出现的重要条件。
1.2 TN-S系统
TN-S系统和TN-C系统之间存在着明显的差别，主要是中性线和保护线之间的关系上有所不同。这一系统中，中性线和保护线是相互独立的。这样就可以减轻线路的负担，没有过多的电流经过，保护线的金属管线和电气设备的基本导线不会出现电压的荷载现象，可见，这种系统在人口密集的低压配电系统中应用较广，其安全性达标。但是，即使这种系统的中性线和保护线并不相同，但是需要对电流的特点和类型进行掌握，具体来说主要表现在以下几个方面：
1.2.1谐波电流。谐波电流的产生主要和直流子设备和荧光灯的使用之间存在着密切的关系。谐波电流对电源产生的污染程度最高，同时，也会给中性线带来严重的影响。中性线的谐波电流处于层层叠加的状态，电流量比较大，严重的甚至会超过相线的电流。
1.2.2单相工作电流。从接地系统的运行中可以看出，一般来说中性线上的电流和相线上的电流相等。但是由于人们对于光照质量以及亮度的要求不断提升，所以，单相线电流量也有所增加。久而久之就会出现电流量的不平衡。这一因素的重要性应该得到工作人员的重视。
1.2.3三相不平衡电流。这种情况在单相负荷供电系统中的常见度比较明显，在实际的工作体现出一定的复杂性。而且随着时间的推移以及接地设备的不断完善，供电不平衡的现象突出。因此，采用TN-S系统就是在这一背景下研制而成的。
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1.3 TN-C-S系统
从其概念上可以看出，这一系统的构成部分有两种，首先是中性线和保护线是一根，另一部分是二者相互分开。一般来说，在民用建筑的配电工作中，TN-C-S系统的应用程度比较高，而且，这种接地系统是用PEN线来接通电源线，然后在应用到建筑物的线柜上面。这一系统的接线方式比较简单，而且其安全性比较明显，尤其是在分散程度比较高的民用建筑中应用的特别广。其中，电源线路中存在着一定的降压性，此电位仍将呈现在设备的外壳上，因此在单体进线处将PEN线做重复接地，接地电阻城10SL后，分为PE线和N线，N线与地绝缘。
1.4 TT系统
该系统过去俗称接地制，电气设备外壳上单独的接地极，与电源的接地在电气上无联系，建筑物的所有电气设备的接地极，PE线没有连接，这是消除故障电压沿线自户外进入室内危险。所以供电部门提供的公共低压供电用户大多使用TT接地系统，广泛应用于农村。
1.5 IT系统
该系统主要用于电机系统接地。IT系统不宜配出N线，如要配出N线时，需要在N线上装设过电流保护，并用来包括N线在内的所有导线断电。在有大量的单相用电设备时，需要配出N线。可在三相电源设置四极断路器或隔离开关，在发生短路故障时同时切断相线及N线。
2 PE线的作用及约束条件
在低压配电系统设计，所有电气设备都可以触摸金属对象连接到保护PE线。在电气设备与其相连的情祝下，对电气设备及操作人员起到保护作用。因此，低压配电系统的保护、PE线的设置是非常重要的技术措施。
PE线设置中要考虑以下问题：一方面，在TI-S，TN-S-N系统中，当出现接地故障时，由于PE线在接地故障持续时间内承受单相短路电流，因此在PE线上所产生的接触电压值需低于安全电压50V；另一方面，PE线敷设时尽量与配电导线靠近并同路敷设，尽可能降低相线一中性线回路阻抗，提高接地故障保护电器的灵敏度，同时也降低PE线上的接触电压。同路敷设是指PE线与配电导线同管、同线槽或桥架敷设。
近些年，有些产品只是单纯为了满足TN-S名TN-C-S系统在制式上的要求，实际上这些系统只要求提供一条低阻抗的电流通道，并不要求每个出线回路PE线均需专设。各组PE线的选择应按组内出线回路最大接地故障电流值来确定，或者按组内最大相截面积来确定。对于小容量支线回路，PE线允许专设。
3 结束语
接地系统是建筑电气低压配电中重要的保护装置，其对提高电气工程的效益有着重要的影响，而且可以增强建筑的功能，降低建筑内用电设备出现故障的概率。随着建筑形式逐渐增加，日益复杂的结构和供电要求，对于电气配电设计人员也提出了更高的要求，由此就电气工程的安装以及接地系统的重视程度再次提高，要通过学习提高设计水平，选择正确的接地系统，另外，还要提高对电线、电缆质量的监管力度，对不符合要求的材料要进行剔除，这样才能保证建筑电气工程的质量与安全性。
参考文献
[1]李晓琛，佟一飞.浅谈建筑电气低压配电设计中导体的选择[J].黑龙江科技信息，2010（22）.
[2]吴静贤.建筑电气低压配电系统接地分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012（5）.
论文作者:许胜青
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/19
标签：系统论文; 电流论文; 谐波论文; 这一论文; 低压配电论文; 线上论文; 单相论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;