关键词：建筑电气;低压配电设计;接地系统
1997年通过的IEC建筑电气标准总结出世界各国的低压配电系统接地形式可划分为TN、TT、IT这三种。随着我国建筑业的快速发展，建筑电气设备种类不断增多，能源分配系统日趋复杂。因此，加强对发电低压配电系统的保护十分重要，不同的接地系统引起了各方的重视。建立电气接地系统对相关设备的安全稳定起着非常重要的作用，因此在低压配电设计中不断完善现有技术，有效分析各种系统用地情况，显得尤为重要。这对进一步推动低压配电设计的发展具有重要意义。
一、建筑电气低压配电设计中接地系统的原理
由于大地的电阻率比较低,而且能够非常快速的吸收电荷,是确保定位安全,最主要的物体。建筑电气低压配电设计中,通过运用接地系统的方法,不仅能够增强用户用电的安全性和稳定性,而且还能够确保整个电力系统的运行效率得到有效保障,在建筑电气低压配电设计时,接地系统包括负载侧接地系统和电源侧接地系统。如果接地系统属于中性点,可以利用字母 T 来代表而在负载侧电源设备外露面,经过 PEN 线和PE 线以及电源接地中性点则可以表示 TN 系统。如果电气设备外露面直接接地,并且不与电源中性点相连接,彼此之间不会产生干扰。在没有金属连接件的情况下,建筑低压配电接地系统可以用 T 来代表,而整个接地系统一般表示为 TT 系统。在日常生活中，人们使用的电气设备种类逐渐增多，对电力的需求也越来越大。因此，科学合理的低压配电设计，不仅可以保证电能质量，而且可以保证人们的生命财产安全。一般来说，电气接地主要是将电线接地，以保证用户不受电流突然增大的威胁。例如，家用电器的外壳和接地线与插座连接，使电器外壳和接地连接起来，以确保家用电器损坏或泄漏时，两者的铜等电位不会因触电而引起安全事故。由于电气低压配电激励的形式多种多样,而且不同的接地系统也有不同的字母,代表其中建筑低气压配电设计最常见的系统类型包括TN-C-S 系统、 TN-C 系统以及 TN-S 系统。T 所代表的就是电源接地,而 N 代表电源处接地的中性线,C 则表示通过一根中性线和一根保护线,S 则代表中性线和保护线这三种不同的低压配电接地系统具有各自的优点和缺点,也能够在不同的领域进行试用,在建筑电气及低压配电设计的过程中,最主要的就是根据建筑的用途和具体的功能进行合理的设计,确保对用电设备进行安全管理,保证整体的施工质量和施工效果。
一、低压配电系统设计中接地系统的不同特点
（一）TN-C-S 系统
在 TN-C-S 系统中能够直接将中性线保护线和 PE 线共同结合,这样的系统设计方式,在民用建筑中非常常见。通过 TN-C-S 系统可以确保建筑用电设备正常运行,而且 TN-C-S 系统的接线方式非常的简单高效,在民用建筑中可以作为分散的电气系统来正常使用。但是由于 TN-C-S 系统自身电源线的 PE 线必须要在电源外壳上,设计人员必须要确保 PEN 接地,而且还要采取必要的措施对整个 PE 线、N 线与地面进行绝缘处理。为了更好确保 TN 接地系统使用的安全性,PEN 线需要反复的接地,最大限度的保证中性线和保护线之间的绝缘关系。
（二）TN-C 系统
TN-C 系统能够将中线和保护线进行紧密结合,在该系统中通过用电设备的金属外壳与中性线和保护线能够在 PEN 线进行连接,确保整个保护线接零装置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外 PEN 线可以通过正常负荷,也可以通过斜坡,必须要接入中性线和保护线来减少电压,TN-C 线能够在三相负荷保持稳定,而且谐波电流比较少的供电系统中广泛应用,在很多精密设备中不能够采用 TN-C 系统,因为 TN-C 系统不仅能够保护接零,而且还可以实现保护接地,这样就容易造成接零的设备外壳上存在危险电压。TN 接地系统又分为三个小类,TN-C 供电系统是采用零线同时兼备保护线,称为保护中性线,如果工作当中零线断线,那么保护接零的金属外部设备将会带电,需要专业工作人员及时处理问题。
（三）TN-S 系统
TN-S 系统作为一种中性线,能够通过将 N 线和 PE 线进行分开,由于 PE 线并不通过正常的负荷电流,PE 线以及外壳不带电,TN-S 系统可以直接在民用建筑电气系统中应用,也能够在精密电子设备中应用,既可以有效解决对地故障电压蔓延的问题,也能够避免由于对地短路而引起中性点电位比较高的情况。
（四）TT 系统
TT 系统作为接地也是一种电设备外壳单独接地的系统。通过这样的设计,能够保证电源接地与电气系统并无联系,在 TT 系统中所有的电气设备 PE 线都不连接,而是通过运用已经接地的接地极能够减少电压,沿着 PE 线流入到内部的危险,公用低压电网供电的用户大多数都采用 TT接地系统。此外 TT 系统的 PE 线可以直接连入大地,因为大地属于零电位,很容易出现对地绝缘击穿的事故,为此必须要加强安全防护。
（五）IT 系统
如果IT系统的电源不接地或通过阻抗接地，则大部分设备暴露在外，可能导致直接接地或保护线接地。如果IT系统内部的电气设备的带电导体和接地绝缘体中有中性点，并且导体部分通过高阻抗接地暴露出来，而导体部分在设备外部，则很容易接地。由于这种设计，装置很容易发生接地情况。当一次发生故障时，电流很小，电气设备的金属外壳不会产生高压，可以保证电气设备在连续供电的情况下稳定运行，并能保证工作人员及时判断故障位置。当系统发生二次故障时，可立即切断电源。确保整个设备运行的安全。如果另一相线或中心线发生第二次故障，必须排除故障。IT接地系统应用广泛。必须在连续供电或用电量大的区域使用，如医疗手术室、机械车间等。由于IT接地系统的供电金属大多与大地绝缘，不需要与大地接触，因此不需要引出中性线，可以有效地优化IT系统的结构。当再次发生接地故障时，对地漏电供电容量相对较小，不会对人身造成伤害。
三、PE 线的作用和约束条件
PE 线是最常见的低电压系统接地故障而传送故障电流导线在高压供电系统保护中 PE 线的设置也非常关键。尤其是在建筑用的低压系统中非常关键,能够有效的保护用电安全 PE 线有三种方法可以接地,能够在低压配电供电保护系统中对所有接触到的金属物体和所有电气设备都能够与 PE 线连接,形成安全有效的防护体系,避免对电气设备或操作人员造成危险,在低压配电系统中由于 PE 线的设置非常高,必须要具有灵敏的载流保护能力,而且不能够存在隐藏危险在载流的过程中,导线的温度和电池的灵敏度都必须要加强控制。
二、结论
总而言之，对建筑电气低压配电接地系统进行适当的选择和运用是非常有必要的。本文通过对建筑电气低压配电设计中接地系统类型的分析，说明接地系统能有效地保护建筑电气低压配电系统设备，保证电气工程运行效率的提高。并能尽可能降低人身和财产的安全。随着建筑类型的不断完善，建筑结构和供电要求越来越复杂。只有加强接地系统的正确选择，加强对电线电缆质量的监督管理，才能保证整个建筑电气工程的安全稳定运行，从而为相关人员的安全和供电工作的顺利进行做出重要的保障。
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论文作者:丛宝丰
论文发表刊物:《中国电业》2019年15期
论文发表时间:2019/11/20
标签：系统论文; 低压配电论文; 建筑电气论文; 设备论文; 电气设备论文; 电源论文; 故障论文; 《中国电业》2019年15期论文;