摘要：现代社会和经济的迅猛发展使得我国建筑行业迎来了绝佳的发展机遇，建筑行业目前已经成为我国国民经济的重要组成部分。近些年，建筑安全受到了人们的普遍重视，低压配电设计作为建筑设计中的重要内容，直接关系到建筑使用的安全性，提升低压配电系统接地设计的科学性与合理性，有助于保障建筑用户的用电安全水平。本文对建筑电气低压配电设计中常见的接地系统进行了分析，探讨了建筑电气低压设计接地系统的类别，然后提出了建筑低压配电系统中的接地保护设计方法，希望能够给同行业工作人员带来一定的有益借鉴。
关键词：建筑电气；低压配电设计；接地系统；设计
低压配电是建筑电气中的重要设施，主要包括IT 系统TT 系统和TN 系统，在电气低压配电系统中被广泛应用。低压配电作为建筑工程电气设计中的重要内容，直接关系着电气系统的安全性和稳定性，如果低压配电系统设计不合理，将会导致配电系统的选择和设计出现较多的问题，导致建筑物内的电气负荷增加，提高了电气设备的运行成本。因此，施工单位需要选择科学、合理的接地系统，确保供配电设备的良好发展。
一、接地系统概述
接地系统也被称为接地网系统，由埋在地下一定程度的多个金属接地和导体所共同构成的网状电力接地系统，在建筑、电力、工况及计算机行业中被广泛应用，对行业发展有至关重要的安全防范作用。其中，接地能够有效防止设备因为触电而发生严重的系统故障，通过将电力设施或设备连接在外壳接地线及金属底盘中，充分利用大地作为电流回流，为电气设施的安全稳定运行提供了保障。接地系统是一项综合性较强的电力体系，主要包含接地线和接地体两部分内容，接地线确保了设备与接地之间具有较强的联系，而接地体可以直接通过土壤进行接触。
二、建筑电气低压配电设计中接地系统种类
（一）低压配电IT 系统
通常，大多数低压配电IT 系统的电源端口都是不接地的，为了强化接地系统保护效果，要合理设置高电抗和高电阻。
图 1 IT系统
但是电气设备的外壳却是直接接地的，主要是将高电抗和高电阻设置在电源端口处，会减小故障电流量，电压不会在电气设备金属外壳中产生，并且不需要通过切断电源来实现。系统在实际的使用过程中，会运用故障信息向系统维护人员发出警示，能够及时排除维修故障。该项系统设计方法对提升供电设备的稳定性具有重要作用，在对电力稳定性要求较高的企业中被广泛应用。该种低压配电系统能够提前了解线路中的故障信息，并做好故障信息预警工作，有效的避免了由于供电电压不稳对机械设备造成的严重损害。同时，低压配电IT 系统也是一种智能接地系统，能够对电力系统中的故障局部停电及不停电进行维护，避免了由于电压不稳对机械设备的正常运行造成较大的影响，被广泛的应用于工业领域中。
（二）低压配电TT 系统
低压配电TT 系统是建筑电气中的一种单独接地系统，在实际的使用过程中每一个用电设备的外壳都可以单独进行接地使用，并且系统中的每一个用电设备都可以单独与大地进行相连，接地时互不所属。其接线方式如下图2所示。
图2 TT系统
该系统有效避免了用电设备保护线电流和用电设备自身保护线与中性线之间的相互影响，电压沿着用电设备保护线而进入到用电设备内部，不会影响用电设备的运行质量和运行安全。接地系统在实际的使用过程中不存在电气意义上的接触，接地系统对技术的安全性要求较高，并且施工难度较大，系统的建设成本也较高。TT 系统中的所有中性线都是直接引至大地的，大地的电位通常是零，如果用电设备开始集中工作时，很容易产生绝缘击穿事故，为了降低事故发生的概率，需要做好TT接地系统设计和建设活动中的风险防范工作。
（三）低压配电TN 系统
低压配电TN 系统主要是按照保护线及中性线将其分为三种类型，主要包括TN-S、TN-C、TN-C-S 系统。
图3 TN 系统
其中TN-S 系统，保护线和中性线之间是完全分离开来的，PE 线中不会有电流通过，并且外壳部位也不带电，在使用过程中相对较为安全。但是需要注意的是，供电系统在运行过程中可能会出现短路故障或电压蔓延时等情况，TN-S 系统不能有效解决以上这些问题。另外，N 线路中除了会通过正常的电流以外，还会产生谐波电流，电流的绝对值相对较大，并且还会产生严重的阻抗问题，极易引发电击等安全事故的发生。TN-C 系统，中性线和保护线是完全一体化的，该种系统在谐波电流较少的供电系统中，在实际的使用过程中，通过供电设备的外壳将N、PE 有机的连接起来，共同来构成PEN线，PEN 线中会有一定的谐波电流通过，不会对配电系统造成较大的影响。因此，如果供电系统中精密设备，应该尽量不要选择使用TN-C 接地系统，避免电压过大引发爆炸。
三、建筑低压配电系统中的接地保护设计
低压配电系统运行的安全性，对确保用电设备的安全使用具有重要作用。在对建筑低压配电系统进行接地保护设计时，需要合理制定接地保护措施，防止低压配电系统在实际的运行过程中出现严重的漏电现象，一旦发现漏电情况，漏电线路会被自动切断，以确保整个线路运行的安全性。需要将安全作为供电系统设计的保障及关键性问题，合理设计电气低压配电系统，严格按照回路线路的横截面大小及电气设备使用的具体情况，对接地保护装置进行合理设置。在对接地保护进行设计时，需要考虑以下几方面的因素：采用什么样的接地形式、采用什么样的接地系统，要确保低电压供电系统应该处于同一个点位上。只有严格遵循以上要求，提升接地保护系统的安全性和稳定性，确保供电系统的安全稳定运行。建筑低压配电系统中的供电外网电压变化，是接地保护系统在运行过程中需要面临的主要问题，在实际过程中，需要将电压稳定问题作为设计的重点内容。
目前，建筑电气低压配电设计中的接地系统主要包括低压配电IT、TT、TN 系统，其中，TT 系统主要是通过单独接地的形式，来强化对电气设备的保护，能够将故障回路中的电流自动切断，防止影响电气设备的使用性能。而IT 系统是一种功能性较强的低压配电系统，通常被设置在电网的外漏导电部分，一旦电力系统出现故障，IT 系统不会将整体电路全部切断，而是运用自身的高电抗阻塞故障电流和高电阻来向线路维护人员发送警报，维护人员会运用分段线路断电的形式，对断电进行处理，该种形式确保了线路维护人员的安全性，不会对人们的正常用电造成较大的影响。而TN 系统主要是运用电流保护器来实现对电流短路和电路负荷的保护装置，对接地故障起到保护性作用。
另外，需要注意的是，电气系统变压器低压侧设计时应设置应急母线，可采用正常柴油发电机供电和电源用电为整个低压配电系统的应急母线提供电量，其可以保证在应急的情况下，对建筑低压配电的下一级电力负荷量，母线中的双向开关不包含电气设备和机械连锁，可以有效的防止城市供电网在反向供电，并且系统采用双重电源或者双回路供电方式为消防设施实现负荷用电，应急设备在变配电系统末端配电箱可相互切换。
四、结论
安全是建筑电气低压配电设计中首先需要考虑的问题，接地系统在建筑电气低压配电系统运行中是必不可少和不可忽略的，要做好必要的设计和安装工作，以此来确保电气系统的安全稳定运行。常用的建筑电气低压配电设计中接地系统种类主要有IT、TT、TN 三种，每种系统的使用方法存在一定的差异，需要结合建筑的建造方式和各个接地系统的特点，选择出一种最佳的接地系统方式。
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[4]佚名.工业与民用供配电设计手册（第四版）上、下册[J].供用电，2018（6）.
备注：
1.摘要中第四行，“剪胡子”为“建筑”？
2.文章中“三”段中第三段第一行，为应急母线；
3.三种接地系统能否给配图，简单的接线方式；
4.参考文献：增加内容，工业与民用供配电设计手册（第四版）（上下册）和部分规范。
论文作者:王蕾
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/6
标签：系统论文; 低压配电论文; 电流论文; 设备论文; 建筑电气论文; 供电系统论文; 过程中论文; 《电力设备》2018年第21期论文;