摘要：当今社会，经济迅猛增长，随之带动建筑行业节节攀升，不断迈向智能化高度。在这种情况下，建筑电气低压配电设计顺势崛起。但是，随之产生的还有人们对建筑低压配电安全关注的问题，而接地系统则成为衡量建筑安全与否的重要标杆。文章介绍了低压配电系统的接地保护形式，探讨了电气低压配电中接地系统的故障保护措施。
关键词：电气低压配电；接地系统；故障保护
引言
低压配电系统在建筑电气中扮演着十分重要的角色，该系统运行的稳定性与安全性直接关系着用户的人身安全和财产安全。因此对于低压配电设计系统中各种接地系统的分析就具有十分重要的意义。为了让每一个使用者能有一个和谐和安全的良好居住环境，促使建筑功能的作用能得到充分的发挥，需要总结经验和结合实际，对建筑电气低压配电系统进行合理化设计，尤其是低压配电系统中的接地系统，接地系统对低压配电系统的安全运行有着重要作用。
一、低压配电系统的接地保护形式
接地系统有多种类型，其中，较为典型的为IT系统、TN系统和TT系统等等。
1、低压配电IT系统
通常情况下，建筑电气中的低压配电系统的IT系统电源端口不设置接地装置，一般采用电源端口设置高电阻、电抗的方式进行接地保护；建筑电气设备的外壳应直接接地连接，不需要同其它装置连接后再进行接地连接。低压配电系IT系统基于自身强大的功能，能够保障整个建筑电气的供电稳定性和安全性，IT系统除了在建筑电气中得到广泛应用外，另外，对于建筑电气供电要求较高或者必须要保证持续不间断供电的场所，尤其是生产企业，更是将IT系统广泛应用在生产设备中，以防供电电压不稳对机械设备造成损害，较好地保护了机械设备用电安全性，确保了企业生产系统的安全稳定运行。
2、低压配电TT系统
TT系统电源端有一点直接接地，负荷侧外露可导电部分直接接地（此接地点独立于电源端的接地点），每一个运行的金属外壳都是一个单独的接地，使得电源的接地线和负荷侧电气没有联系，而且各个用电设备和大地相连的保护线都是单一的，避免了故障电流顺着PE线流入其他用电设备中，造成事故的发生。这样亦能够避免用电设备的保护线相互干扰的问题出现，而且还能使得用电设备自己的保护线和中性线合一的设备对中性线不造成影响，能够有效的保障电气设备的正常运行。TT系统多适用于不附设变电所的公共建筑、医院、单相负荷比较集中的场所，有爆炸和火灾危险的场所等建筑中。我国农村用电负荷比较分散，发生故障的电流比较小，因此该系统在农村用户中使用比较广泛。
3、低压配电TN系统
在建筑电气低压配电系统设计中，TN系统的应用也有涉及；低压配电TN系统应用到电气低压设备系统中，应将建筑电气所有的用电设备外壳用一根保护线连接，形成一定的低压配电系统保护装置。另外，低压配电系统中的中性点也应通过一定的方式连接。在供电电网设计过程中，首先要对电网线路的横截面积进行检查，如果符合国家电网线路横截面积规定要求，应按照有关规定要求进行接线连接。以防因电网线路接线方式不正确或者对线路横截面积没有检测而是随意的接线，将会对整个电网的安全运行造成极大影响。TN系统主要包括三种模式。即，TN--C模式、TN-S模式和TN-C-S模式；其中，TN-C也就是建筑用户家庭用电的三相四线接线模式，此种接线方式比较简单，易操作。TN-S是在TN-C系统的基础上加设PE线，实施线路的接地保护，该线路系统在危险作业场所比较常见。TN-C-S系统适用于工矿企业供电。
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二、电气低压配电中接地系统的故障保护
在电气低压配电系统中，接地系统可能会出现接地故障，即相线与大地相连接的导电体之间由于各种短路问题而引起的电气故障。一般来说，接地故障有电弧性短路和金属性短路两种类型。其中，电弧性短路接地故障的原因是故障点处接触不良，这类短路故障电流较小，不容易察觉和预防，而金属性短路故障电流较大，常以熔焊形式出现。在低压配电系统发生接地系统故障时，与故障相连接的电气设备导电部分会出现故障电压，该故障电压可能会危害人体健康，还可能形成电火花、电弧等引燃可燃物质，若周围有可燃气体则可能引发爆炸事故。因此，电气工作者需要针对性地解决这类接地故障Uo问题，以确保接地系统得到切实有效的保护。电气低压配电系统接地故障保护要根据接地系统的形式来选择合适的保护设备，针对不同的接地系统类型，分别采取不同的保护措施，具体如下。
1、TT系统
TT系统出现接地故障时，其故障保护动作的特性要满足一定的条件：RAIa要小于或等于50伏。其中，RA指的是电子设备外壳导电部分与大地和中相线电阻的总和，Ia代表的是接地故障保护电器在切断故障回路时的动作电流。一般来说，该系统类型的接地故障很难计算，加之这种系统中的故障电流也比较小，若仅仅采用过电流保护措施，则很难满足实际工作中灵敏度方面的需要。对此，可在实际工作中采用漏电保护器来对TT系统进行接地故障保护。
2、TN系统
对TN系统来说，当电气低压配电出现接地故障时，其接地故障保护的动作特性要满足以下条件：ZSIa不大于UO。其中，ZS指的是TN系统出现接地故障时整个故障回路的阻抗，Ia代表的是接地故障保护电器在切断故障回路时的动作电流，UO是指相线对大地的电压，该电压为标称电压。按照国家相关规定，电气低压配电系统中固定式电气设备末端回路所允许的最大切断故障回路时间为5秒，而移动式电气设备末端回路允许时间为0.4秒。相关实验研究表明，TN系统接地故障多为金属性短路故障，这种故障可导致较大的故障电流，在实际工作中常常选择过电流故障保护装置作为接地故障保护措施。
3、 IT系统
对IT系统来说，第一次出现接地系统故障时，故障保护电器的动作特性要满足：RAId不大于50伏。其中，Id指的是第一次出现接地故障时故障回路中的电路电流。通常情况下，IT系统出现一相接地故障时，Id可看作其他两相对大地电流的向量和。RA指的是电子设备外壳导电部分与大地和中相线电阻的总和。由于IT系统第一次出现接地系统故障时，故障电流Id比较小，用电设备的外壳导电部分的故障电压基本上都在50伏以下，因此这种系统故障可以不中断供电，只需要安装一个具有报警功能的绝缘检查装置，以便在最短时间内消除接地故障。若IT系统出现二次异相接地故障，在用电设备外壳导电部分采用单独接地的情况下，其用电设备防电击的要求可参考TT系统防电击要求；在用电设备外壳导电部分采用共同接地的情况下，其用电设备防电击要求需参考TN系统的防电击要求。
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。随着建筑种类的增多，建筑结构以及供电要求越来越复杂，这对建筑电气配电设计人员也提出了更高的要求，其必须提高对电气工程的安装以及接地系统的重视程度，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]肖惠文.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2015（6）：243～244.
[2]刘祖斌.高层建筑电气中的低压配电设计分析[J].江西建材，2015（18）：204+208.
[3]叶书明.针对高层建筑电气设计中低压配电系统安全性分析[J].民营科技，2014（8）：19.
论文作者:曾超亮
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/13
标签：系统论文; 故障论文; 低压配电论文; 电流论文; 设备论文; 建筑电气论文; 电气论文; 《基层建设》2018年第19期论文;