建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析

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【摘要】随着我国城市的飞速发展，对于我国建筑电气配电系统的应用也越来越多。由于我国的建筑电气低压配电系统类型较多，如何根据实际情况对其进行选用，则成为了建筑电力行业人员普遍关注的问题。在本文中，将就建筑电气低压配电设计中各种接地系统特点与适用环境进行一定的介绍与分析。

【关键词】建筑电气；低压配电系统；分析

1、引言

建筑电气标准对世界各个国家的低压配电系统主要分为三种：TN、TT与IT。而其中TN系统又细化为TN-C，TN-ST，N-C-S三种。而这几种系统都各具什么特点、它们之间存在什么样的关系、以及我们在什么情况下可以对其进行选择，我们将为之一一做出分析。

2、TN系统

2.1TN-C系统

TN-C系统的中性线与保护线是合为一处的，其通过设备的外壳将N、PE有效的连结在一处：PEN线上。在其实际工作中，PEN线除了保证电路中的正常电流通过之外，一些谐波电流有时也会经过。同时，PEN线的电压降也会体现在线路的管线以及设备外壳上。如果PEN发生了断线或者出现了短路情况，则会出现较高的对地电压。

TN-C系统适用于谐波电流较少、三相负荷较为平衡的供电工作中。而对于一些精密设备、重要数据处理以及经常发生爆炸、井下等环境中则不宜选用。因为其在变压器的供电范围内，PEN线是互相连通的，如果发生较大的电压，那么就可以顺着PEN线直接窜到其他用电设备中，从而导致事故的发生。

2.2TN-S系统

TN-S系统中的保护线与中性线是隔离开来的，PE线也不会通过正常的电流，所以PE线的外壳也不会带电。所以，这种系统就可以较为安全的运用在民居以及精密设备的供电工作中。但是，TN-S系统却不能够对对地短路以及故障电压蔓延的情况进行解决。同时在这个系统中，其N线还带有三种成分电流：谐波电流、单项工作电流以及三相不平衡电流。由于这三种电流在N线上通过，其所产生的绝对值通常较大。同时，N线还存在着阻抗的特点，其随着N线线路的增加，其阻抗也随之增大，再加上连接点处的阻抗，N线上的阻抗就已经很可观了。而由于这两种因素的存在，就使其不可避免的对地面产生电压降。这就使TN-S系统在日常工作中会发生电击的危险。

2.3TN-C-S系统

在TN-C-S系统中，其保护线的一部分与中性线进行了合并，而另一部分却是分开的。在我国普通的民居配电中，通常都以TN-C-S系统作为接地系统，同时其用PEN线在进入民居之后，再从一体分出PE线与N线。通过这种方式进行连接，就使用电的安全性得到了一定的保证，从而更适合于分散民居的配电工作当中。

3、TT系统

TT系统也成为接地制，其通过用电设备的外壳同接地极进行接地，从而其与电源的接地处在电气上再无联系。同时，其每个建筑之间的电气设备都考自身的接地极进行接地，其之间的PE线没有连接。通过这样的方式就保证了其故障电压不会顺着PE线进入民居之内从而造成事故的发生。由于有着这一种特性，TT系统就经常运用在一些地区的公用低压电网供电工作中。同时，由于我国的农村村民居住的较为分散，就使得其用电负荷不集中，线路出现故障的电流也很小，这种特点就使得TT系统在我国的农村中运用的较为广泛，同时也避免了从电源进入PE的繁琐。

4、IT系统

IT系统的特点是其中性点不会直接同地面进行解除，即其电源带电的部分是同地面绝缘的。这种用电系统通常运用在我国的电机系统中。同时，其不是非常适合配N线，如果根据实际情况要求必须配N线，那么就应当在N线上设置好电流保护措施，以此来对所有导线进行断电的保障。

5、PE线的作用及约束

在我国的民用建筑中，经常使用到的低压配电接地系统即为以上三种。而在这些设计方式中，都需要将其电气设备与可能接触到的金属外壳与PE线进行连接。也正是这种同PE线进行连接的方式，才能够对系统中的电气设备以及电气工作人员起到安全的保护。所以，在对低压配电系统进行保护的工作中，一定要对PE线的设置起到应有的重视。

PE线是在低压配电系统在故障情况下对故障电流进行传送的导线，作为这种关键的保护的措施，其也需要满足一定的要求：首先，PE线的载流能力应当能满足其所进行保护装置的要求。其次，其在载流过程中的载流温度与感应强度应当保持在一定的数值范围之内，以保证其不会在建筑物内发生危险事故如火灾、爆炸等。同时，在对PE线进行设置时，如果是在应用TN-S系统时出现了接地故障，那么由于PE在故障的时间内需要对其单项短路电流进行承受，所以应当保证发生在PE线上的电压应当保证低于建筑安全电压50V以上。另外，在对PE线进行敷设时，应当尽可能的使其同配电导线的距离相近，并以同路的形式即同槽、同管的形式进行敷设。还应当最大程度的对中性线与地相线间的回路阻抗进行降低，从而使发生故障时对电气的灵敏度得到保护。

6、实际用电的选择

在我国初始进行配电系统之时，通常选择TN-C系统进行接地。而在改革开放之后，才采用了国际IEC标准，从而逐渐使用TN-S系统进行接地。而在我国目前的建筑工程中，也都使用TN-S作为低压配电接地的标准形式。而在一些低压配电所中，使用的则是TN-C系统，从而在我国的民用建筑中出现了一种室外为TN-C，室内是TN-S系统的特点。

而在TN-S系统中，由于其N线同地面绝缘与其N线与PE线绝缘的特点，如果低压网路范围较大，那么其N线的路径就会很长，从而使N线的阻抗增大。这种情况的存在就使得当三相不平衡时，电路中偏离的电位过多而影响用电设备的安全性。而这时就应当使用TN-C系统或者TN-C-S系统，从而对用电人员的安全得以保证。

7、结束语

总的来说，对建筑电气低压配电接地系统进行适当的选择及应用是非常重要的。这就需要相应的电力工作人员加强对此工作的重视，并在实际工作中根据实际情况选择合理的接地系统，从而为人员的安全与供电工作的顺利进行做出重要的保证。

参考文献

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