建筑电气低压配电设计中各种接地系统的探讨唐玉莲

建筑电气低压配电设计中各种接地系统的探讨唐玉莲

1.唐玉莲2.段晋芳

1.唐玉莲2.段晋芳

山西省工业设备安装集团有限公司山西太原030032

摘要：随着社会经济的发展，建筑也逐渐增加，低压配电系统接地和等电位连接的结构，关系到低压系统是否正常运行和设备的安全。合理的接地系统能有效地保护电气设备和人身安全，提供可靠的电源，有效地减少信息设备的干扰。本文介绍了一些相关的基本知识，详细分析了低压配电的各种接地系统之间的相似点和不同点，优缺点，适用的情况，对如何选择合理的接地的低压配电系统的设计提供了一些建议，为设计者提供参考。

关键词：低压配电，接地系统。

引言：

建筑的低压配电设计的接地系统分为两部分，一是负荷侧接地，二是电源侧接地。如果电源中性点接地是用字母T表示的，那么PE线或中性点接地时，实现电气设备的侧向负荷，此时低压系统就称为TN系统。如果电源的中性点接地，电气设备的导电部分也直接接地，这两种接地方式是独立的和不受干扰的。在缺少连接的情况下，电低电压分布的接地也由字母T表示，这就是所谓的TT系统。如果电源的中性点没有直接接地，则用字母T表示接地系统称为IT系统。根据不同电低压配电接地线的情况，在TN接地系统、TN-C-S系统、TN-C系统和TN-S系统中有三种接地系统。各种接地系统各有优缺点。他们需要在不同的建筑上应用。不同的接地系统需要相应的保护安全设施和施工要求。让我们分别讨论TN-C-s接地系统、TN-C接地系统、TN-s接地系统和相关内容。

1.建筑电气低压配电设计中各种接地系统介绍

1.1TN-C-S接地系统

TN-C-S接地系统指的是在TN系统中启动电源中性点，N线和PE线分开一定距离后连接，分为PE线和N线。这种N线和PE线的分离是区分TN和TN-C-S系统的分类基础，一般认为变压器低压配电屏分隔N线和PE线称为TN-C-S接地系统。民用建筑低电压分布的TN-C-S是一种常见的接地系统，在进入建筑物的总线后，通常分为PE和N线。这种接地方式安全，操作方便，适用于分散的民用建筑。因为电源线的笔线超过一定电压，电压高于设备的外壳，所以要笔单体入线重复接地，接地电阻小于10欧姆，分为N线和PE线，N线对地绝缘。

1.2TN-C接地系统。

在TN接地系统中，保持中性线的共享，这个系统被称为TN-C接地系统，在TN-C线的实际低电压分布中很难找到一个简单的系统。对于分支干线火线，中线和保护线始终可以是笔线。另外，有些设备只能连接到PE线，不能连接笔线。因此，低压系统只有TN-C系统的连接是很困难的，它与TN-C-S接地系统基本上是共生的。在TN-C接地系统中，设备的金属外壳和N线，PE线、笔线相连。

通过TN-C接地系统，在正常的负载流中，电笔线很可能产生谐波电流，然后产生的电压下降，笔线将显示在顶部的设备和金属外壳，会导致地面上的高压。同一变压器内的笔相互连接，故障率会沿着笔线流向建筑物内的其他电气设备，从而导致触电，甚至火灾。在零线的TN-C接地系统中是中性接地线保护，在系统故障发生时发生碰撞，形成单相短路，高电流强度，能保护设备快速运行，排除故障。TN-C系统适用于低电压供电建筑物，负荷平均谐波电流。TN-C系统不适用于没有专业维修、火灾、爆炸和其他民用建筑的建筑物。

1.3TN-S接地系统。

保护线和中性线不再连接，在一些变电站的接地线中，一些电路可以在TN-C-s系统中使用。该接地系统主要用于变电站的配电线路给远处的建筑物供电。在TN-S接地系统中，一般采用五线母线槽，如果有套孔，适合使用四个插座。五线母线有一个保护线，三相线和一个保护线作为裸导体。接地系统的安全，但不能解决的传播造成的击穿电压和短路问题，可用于一般民用建筑和精密的电子设备供电。

在TN-S接地系统中，N线有3个电流分量。一个是谐波电流。在现代建筑中，荧光灯和直流电子设备通常用产生谐波电流，特别是三次谐波电流。第三次谐波电流叠加在N线上，叠加电流相当大。有时叠加电流大于相电流。二是三相不平衡电流。这是一种必然发生在单相负载电源的现象。这种不平衡并没有特别的规律性，它基本上随时间而改变。三是单相工作电流。直线上的电流与N线上的电流相同，随着标准的增加，单相工作的电流变得越来越大。当三股电流混合在N线上时，电流的绝对值太小。因为N线有阻抗效应，线越长，阻抗越大。同样的N线上的电压也会随时间变化，可能大于50V。

2.PE线的功能和约束。

PE线是接地故障状态下的低压配电系统的导体。在高压电源和配电系统的保护中，PE线的设置是一项非常重要的技术措施，在民用建筑中常见的低压配电系统中实现安全保护也是非常重要的。它以三种主要方式为基础。其功能是在低压配电系统的设计中，所有能接触金属物体和PE的电气保护设备，实现电线连接，保护电气设备和操作人员。因此，在低压配电系统中，PE线的设置非常重要，其具体要求包括以下几个方面：

（1）载流容量必须满足保护装置灵敏度的要求。

（2）建筑物的内部不存在危险，如火灾、爆炸等。

（3）导线的温度和电磁感应强度必须控制在合理范围内。

（4）如果是TT系统，特别注意TT系统接地故障电流小，接地故障保护有一定的约束条件，必须保证在规定的时间内保护电器，切断故障线路电流动作。

（5）系统不需要为每个出口回路设置专用的PE线，只需要低阻抗电流通道。

3.接地故障保护和笔线损坏。

我国有规定，在满足流动保护要求的情况下，应采取保护接地故障的规定，特别是对终点线的保护。配电箱的电路保护是一个小型断路器，额定电流只有几十安，单相短路电流可达几千安，小型断路器将在几毫秒内切断，所以当前保护、接地故障保护应该安装漏电保护器。

低压配电接地系统中的笔线是具有中性线功能和保护作用的导体。一旦笔线断裂，就会造成大量的伤害。如果单相负载不平衡，大量的中性点被抵消，导致低电压，设备不能正常工作，甚至损坏电气设备。一旦笔线断裂，就会发生安全事故，例如电击。为了避免笔线断裂造成人员伤亡，国家要求笔线部分不应小于16平方毫米（铝）或10平方毫米（铜）。在接地系统中，N线或笔线是否断裂，其损害仅在其自身回路中，如果故障是接地系统的总回路，则会影响整个电路。如果一个分支的笔线或N线中断，它只会影响该分支。如果一个家庭是三相线，当N线故障发生时，由于负载单相设备的不平衡，造成一些低压设备无法工作，另一些则由于电压过高而烧坏。有很多原因导致笔线问题，会导致接触不良，截面小，笔馈线收到变压器接地线，没有连接桩头变量压力，导致变压器的笔线路故障，或者因为N线部分太小，电流太大了。在TT系统中，变压器故障接地线会导致保护损失，而变压器地线断裂的TN接地系统会造成非常严重的后果，人们接触会导致触电，严重危害人们的生命。

结语

在建筑物低压配电设计中选择接地系统是非常重要的，在事故发生时采取有效的措施来补救是非常困难的。所以要谨慎选择，加强接地系统管理理论的实践训练，增强对接地系统的理解，可以根据当地情况调整措施，对不同的建筑采用不同的接地系统。通过以上分析，希望电气低压配电设计接地系统能引起人们的注意。

参考文献

[1]师科峰，程开嘉；建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J]现代建筑2008（10）

[2]汤继东；低压系统的接地及等电位联结[J]电器工程应用2012（3）