探讨建筑电气低压配电设计及各种接地系统

探讨建筑电气低压配电设计及各种接地系统

李秀鹏

哈尔滨工业大学建筑设计研究院

摘要：城市建筑电气低压配电系统使用用是否合理是衡量一个城市现代和标准的重要参数之一，按照不同城市地貌以以及建筑电气低压配电系统的不同类型选用不同接地系统是电力规划建设中不容忽视的一个重要环节，研究分析城市建筑电气低压配电系统接地系统的特点，探讨新的接地方式，是今后城市建筑电力发展的重要课题。本文针对建筑电气低压配电设计当中的接地系统情况展开了深入的分析，以便给相关工作人员借鉴。

关键词：建筑电气；接地系统；；低压配电；设计；

当下对于一个建筑工程的电气系统来说，低压配电是一项非常重要的内容，低压系统的安全性和稳定性直接关系到整个建筑工程的安全性，进而影响到人们的生命财产安全，这就要求设计以及相关人员对低压配电系统重视起来。低压配电系统当中接电的设计是重中之重的一个环节，它直接给人们的安全带来保障。设计人员在总结以往工作经验的同时还要结合配电系统实际施工状况，只有这样才能确保整个系统的安全稳定运行。促进我国建筑电气系统水平的进一步提升。

一、关于低压配电接地保护类型简介

最国际上现阶段接地系统分为有三大类，分别是TT系统、IT系统以及TN系统。

1、IT系统

通常在正常使用的情况下，如果建筑电气低压配电系统采用了IT系统电源端口，就不会采用接地装置，而是在电源端口部位设置高电阻来达到接地保护的作用。同时建筑电气设备的外壳也可以直接接地，也不需要在其他装置上接地。低压配电系统当中，IT系统功能比较稳定，安全性较好，因此得到了广泛应用，供电要求较高的领域确保不间断供电的一些场所，都采用这种接地系统，比如一些生产企业。生产企业需要保证电压的稳定性，可以杜绝电压对机械设备造成损坏。IT接地系统有效的提高安全系数，对于这类生产企业是最优选择。

2、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，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上是没有关系的，并且各个用电设备和大地相连的保护线都是独立的，杜绝了故障电流顺着PE线流入其他用电设备中，造成了事故的发生。避免用电设备的保护线相互干扰的问题出现，而且还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没有影响，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，所以TT系统在农村用户中得到了广泛应用。

3、低压配电TN系统

当下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。再有，低压配电系统中的中性点也应按照一定的方式连接。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，TN系统主要包括三种模式。即，TN--C模式、TNS模式和TN-C-S；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系统适用于生产企业供电中。

4、TN-S系统

TN-S系统中整个系统的N线和PE线是分开的，两者没有任何的联系，并通过各自的固定要求来接入到大地，正常情况下PE线没有电流通过，所以设备金属外壳上不带电，在正常的运行中不会产生干扰，确保了电气设备的安全性和使用性。现阶段TN-S系统广泛的应用在设有变电所的公共建筑、医院、有爆炸和火灾危险的厂房和场所，居民区以及单相负荷较多的民用建筑中也广泛使用。

5、TN-C-S

系统TN-C-S系统是一种将中性线N和保护线PE部分合二为一而部分分开的系统。TN-C-S系统是民用建筑配电中常用的接地系统，通常适用于分散的民用建筑物配电系统。TN-C-S系统的接线方式简单，并且具有一定的安全性。但是由于电源线路中的PEN线上有一定的降电压将呈现在设备的外壳上，因此必须将PEN线进行重复接地，且PE线与N线，以及N线与地绝缘。

建筑电气低压配电系统中经常会使用PE线，接地系统与PE线的有效连接，可以为系统中电气设备和工作人员提供安全保障。所以，电气低压配电系统设计中要重视PE线。PE线的主要作用是在系统故障情况下对故障电流进行输送，是一种有效的保护措施。但在接地系统中运用PE线也必须具备一定的条件。第一，PE线承载电流的能力应该满足保护装置的要求；第二，电流传送过程中其温度应该与感应强度保持在一定范围内，避免建筑物火灾尧爆炸等安全事故的发生，除此之外，在设置PE线的时候，要保证PE线的可靠，即当接地系统出现接地故障的时候，可以承受单相短路电流。PE线的位置应该与配电导线位置相近，并采用同槽、同管等形式进行敷设。在发生故障的时候，必须对低压配电系统进行及时维护。

二、关于接地保护设计

在设计低压配电系统的时候，必要的接地保护是非常重要的，其能够保证一旦出现漏电问题，就可以自动切断整个线路来对线路形成保护，所以不难看出其设计的合理性对于整个建筑工程的配电安全性关系是非常密切的，但是能够影响到接地保护设计的因素非常多，线路的横截面大小也非常重要。其中我们应该重视等电位连接，这样才能保证低压配电系统能够随时发挥作用，即便外部电压不稳定也不会影响到其自身的运行。

三种类型IT、TN和TT，其中TT系统一般设置于电气设备外的导电部分，其作用是能够直接切断故障回路，避免损坏整个电气设备；IT系统一般设置在电网的外漏导电部分，如果电网外漏导电部分出现故障时，IT系统的接地保护不会切断供电，而是通过自身的报警装置发出报警信号，报警信号传输到电力控制中心，由电力技术人员对分段线路进行断电处理。不至于因分段线路出现故障而影响整个电力系统的运行。TN系统接地主要是通过电流保护器对电路负荷与电流短路的保护装置，也可对建筑电气低压配电系统因接地故障起到保护作用。

三、低压配电安全性设计

设计人员需要严格的依据高层建筑施工的实际情况、我国颁布的《低压配电设计规范》等展开科学的安全设计工作。列如：对于过电电流有效性的保护、对于断路进行有效性保护、对于接地故障进行科学性保护。一般有以下几点，第一，接地保护设计。在设计中需要应用专业化自动切断故障电路设备和接地保护设备。例如：应用TN、TT、IT等保护模式对于突发性的电路事故进行有效性的预防和应对。第二，进行漏电保护器的合理化选择。我们需要依据低压配电系统中电流大小、漏电保护有关规范来进行漏电保护器的专业化选择，杜绝不正确保护问题的出现。第三，需要对于应用的线路进行科学化布局，并且需要对于外部环境对于线路安全性应用的影响进行充分考虑，充分保障线路的安全和质量，全面提高线路应用的效率。

四、结束语

接地系统是建筑电气低压配电中非常重要保护装置，它对于提高电气工程的效益有着重要的影响，并且可以增强建筑的功能，有效降低建筑内用电设备出现故障的概率。随着建筑种类不断地增多，建筑结构以及供电要求更加复杂，这也对建筑电气配电设计人员提出了更高的挑战，所以必须提高对于电气工程安装以及接地系统的重视程度，通过不断地学习总结提高设计水平，选择正确的接地系统，再有，还要提高对于电线、电缆的质量监督力度，对于不符合要求的材料要进行剔除，只有这样才能确保建筑电气工程的质量和安全。

参考文献：

[1]黄宏杰.高层建筑电气中的低压配电设计分析[J].华东科技：学术版，2016（6）：115-115.

[2]高彦军.对建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].装饰装修天地，2017（18）.

[3]李杨.关于建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].数字化用户，2017，23（30）.