于 闖王元慧

(1、新東北電氣集團(tuán)電器設(shè)備有限公司，遼寧 沈陽 110025 2、沈陽明鑫智能電器有限公司，遼寧 沈陽 110025)

淺析工廠電氣工程設(shè)計中接地系統(tǒng)

于 闖1王元慧2

(1、新東北電氣集團(tuán)電器設(shè)備有限公司，遼寧 沈陽 110025 2、沈陽明鑫智能電器有限公司，遼寧 沈陽 110025)

在電氣工程設(shè)計過程中，接地系統(tǒng)的設(shè)計是其中的重要工作，選擇科學(xué)合理的接地系統(tǒng)具體十分重要的意義，如果沒有選擇好接地系統(tǒng)，那么在使用的過程中就很容易出現(xiàn)安全問題，且發(fā)生安全問題之后難以補(bǔ)救，關(guān)于工廠電氣接地系統(tǒng)的設(shè)計，國際上已經(jīng)有了明確的標(biāo)準(zhǔn)，對于接地系統(tǒng)的選擇，分為TN 接地系統(tǒng)、TT 接地系統(tǒng)以及IT 接地系統(tǒng)三種，在三種接地系統(tǒng)之中，又有著不同的設(shè)計形式，本文主要對工廠電氣工程不同的接地系統(tǒng)方案進(jìn)行探討。

工廠電氣工程；設(shè)計；接地系統(tǒng)

一、引言

在工廠電氣的設(shè)計過程中選擇科學(xué)合理的接地系統(tǒng)具體十分重要的意義，如果沒有選擇好接地系統(tǒng)，那么在使用的過程中就很容易出現(xiàn)安全問題，且發(fā)生安全問題之后難以補(bǔ)救，關(guān)于工廠電氣接地系統(tǒng)的設(shè)計，國際上已經(jīng)有了明確的標(biāo)準(zhǔn)，對于接地系統(tǒng)的選擇，分為TN 接地系統(tǒng)、TT 接地系統(tǒng)以及IT 接地系統(tǒng)三種，在三種接地系統(tǒng)之中，又有著不同的設(shè)計形式，在TN 接地系統(tǒng)中可以分為TNS接地系統(tǒng)、TN-C 接地系統(tǒng)和TN-C-S 接地系統(tǒng)三種，其中，T 是電源處接地、I是經(jīng)阻抗接地或者對地隔離接地、N 是電源處接地、C 是保護(hù)線和中性線合為一根、S 是保護(hù)線和中性線分開各用一根。

二、工廠電氣工程設(shè)計中接地系統(tǒng)

（一）TN-C-S 系統(tǒng)簡介

TN-C-S 系統(tǒng)是工廠電氣工程設(shè)計中常用的接地系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)之中，保護(hù)線與中性線一部分分開，另外一部分是合用的，TN-C-S 系統(tǒng)在民用的工廠電氣工程中十分常用，在實際的設(shè)計過程中，一般會將電源線分為N 線以及PE 線，TN-C-S 系統(tǒng)相對較為簡單，安全性也比較高，在這個系統(tǒng)中，由于電源線路中有電壓降，線路上的電位將會與設(shè)備的外殼中出現(xiàn)，因此，在線路接地系統(tǒng)的設(shè)計上，需要將線路重復(fù)接地，當(dāng)接地電阻小于等于10 歐姆的時候，將線路分為N線和PE 線，N 線的設(shè)計要與地面絕緣。

（二）TN-S 系統(tǒng)簡介

TN-S 系統(tǒng)也是常用的接地系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)中保護(hù)線與中性線是分開的，保護(hù)線并不是通過正常負(fù)荷電流設(shè)置，在這種情況下，保護(hù)線只有在線路發(fā)生故障時才會產(chǎn)生電位，因此，該系統(tǒng)可以用在精密電子設(shè)備的供電中，也可以用在民用工廠電氣供電中，但是，TN-S 系統(tǒng)的運用并不能解決相線對地短路以及電壓故障引起的點電位升高的問題，且在該系統(tǒng)之中，中性線之中會帶有諧波電流、單相工作電流以及三相不平衡電流，其中，諧波電流會給中性線帶來電源污染，隨著諧波電流的增加，會逐漸的大于相線電流，因此，在供電回路中需要使用4根截面相同的電纜或者電線進(jìn)行供電；單相工作電流也是一個不容忽視的問題，由于中性線的電流與相線電流相同，在照明時間的增加以及照明強(qiáng)度的增加下，單相工作電流也會越來越大，會產(chǎn)生一些負(fù)面影響，因此，單相工作電流也是一個不容忽視的問題；此外，在供電的過程中也會產(chǎn)生三相不平衡電流，這也是在供電系統(tǒng)中必然會發(fā)生的問題之一，且隨著供電時間的增加，這種情況也會逐漸變得復(fù)雜，由于TN-S 系統(tǒng)的供電是根據(jù)三項不平衡電荷設(shè)置，因此，在線路中會有三種電流通過，加上中性線中存在阻抗值，且線路越長，阻抗值就越大，在供電的過程中也必然會產(chǎn)生對地電壓，因此，在設(shè)計的過程中，也必須要考慮以上存在的問題。

（三）TN-C 系統(tǒng)簡介

在TN-C 系統(tǒng)中，中性線與保護(hù)線是合用的，在實際的設(shè)計過程中，設(shè)備金屬外殼中的保護(hù)線與中性線都是設(shè)置在PEN 線中，在PEN 線除了會有正常的負(fù)荷電流通過，還會有諧波電流通過，PEN 線中的電降壓也會出現(xiàn)在線路的金屬管線以及用電設(shè)備的外殼中，一旦PEN 線路中出現(xiàn)碰地短路以及斷線的情況時，將會隨之產(chǎn)生較高的對地電壓，如果同一臺設(shè)備中PEN 線是連通起來的，那么當(dāng)故障產(chǎn)生之后，故障電壓很有可能會沿著PEN 線蔓延至其他的工業(yè)設(shè)備，導(dǎo)致人員觸電，情況嚴(yán)重時還會引起火災(zāi)，威脅著人員和設(shè)備的安全。因此，TN-C 系統(tǒng)適合用在三相負(fù)荷平衡并且諧波電流較少的供電系統(tǒng)之中，一些精密的電子設(shè)備、無保護(hù)的民用工廠以及有爆炸、火災(zāi)威脅的場所中不宜使用。

（四）等電位聯(lián)結(jié)

采取等電位聯(lián)結(jié)的方式可以有效的降低預(yù)期接觸電壓，這種方式的效果也比重復(fù)接地的效果要好，也更加容易實現(xiàn)，等電位聯(lián)結(jié)可以分為主等電位聯(lián)結(jié)以及輔助等電位聯(lián)結(jié)，主等電位聯(lián)結(jié)就是用于主接地導(dǎo)體、保護(hù)導(dǎo)體以及電氣裝置外部的導(dǎo)體的連接中，在主等電位的區(qū)域中，其電機(jī)防護(hù)的水平要比其他區(qū)域高；輔助等電位聯(lián)結(jié)就是在局部范圍之內(nèi)將外部的可導(dǎo)電部分相互連接起來，使這一部分可以處于同一電位。

三、結(jié)束語

在電氣工程設(shè)計過程中，接地系統(tǒng)的設(shè)計是其中的重要工作，因此，電氣設(shè)計人員在整個接地系統(tǒng)的設(shè)計中要考慮全面，對不同方案的優(yōu)勢和劣勢進(jìn)行比較，綜合考慮各個方案的經(jīng)濟(jì)型、可靠性以及安全性，選擇科學(xué)合理的接地系統(tǒng)設(shè)計方案，在方案設(shè)計完成后，要對方案的每一項細(xì)節(jié)進(jìn)行審查，看是否與工程的實際設(shè)計要求向符合，待審查完成后，方可投入使用。

[1]何樹生：對電氣施工中電氣接地裝置設(shè)計的分析研究[期刊論文]，河南科技，2010，06（30）

[2]郁碩彥：高層建筑電氣工程中接地系統(tǒng)的探討[期刊論文]，中國高新技術(shù)企業(yè)，2008，06（01）

[3]王尚蓮：油品碼頭的消防電氣工程設(shè)計中的關(guān)鍵問題及對策[期刊論文]，廣西廣播電視大學(xué)學(xué)報，2005，03（30）

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1007-6344（2015）06-0067-01