馬正慧

摘 要：隨著我國經濟的持續(xù)發(fā)展，建筑電氣低壓配電系統(tǒng)的應用越來越廣泛。作為建筑工程電氣設計中的重要內容之一，低壓配電系統(tǒng)的設計直接關系著整個建筑電氣系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。如果低壓配電系統(tǒng)的選擇和設計出現(xiàn)問題，則會導致建筑物內的電氣負荷增加，進而提高電氣設備的運行成本。從系統(tǒng)安全的角度出發(fā)，對建筑電氣低壓配電設計中不同接地系統(tǒng)的適用環(huán)境和適用條件進行了分析和討論。

關鍵詞：接地系統(tǒng)；電氣設備；用電需求；電容量

中圖分類號：TU852 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.094

低壓配電系統(tǒng)主要包括IT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)三種。電氣設備是建筑工程中最重要的基礎設施之一，建筑電氣設計的質量直接決定著建筑電氣設備的運行安全，關系著用戶的生命財產安全。因此，建筑電氣設計受到了人們的廣泛關注。面對人們日益增長的用電需求，施工單位應依據具體的電氣設備選擇科學、合理的接地系統(tǒng)，從而使供配電設備不斷發(fā)展。

1 低壓配電設計中的接地系統(tǒng)

接地，即與大地相接，其可確保用電安全。接地的原理為：大地的電容量大，且電阻相對較小，在吸收了大量的來自外界的電荷時，可使電位保持不變，最大限度地減小外部因素對建筑電氣低壓供配電系統(tǒng)中的電壓和電流造成的影響，從而有效避免用電安全事故的發(fā)生，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。接地系統(tǒng)有多種類型，其中，較為典型的為IT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)和TT系統(tǒng)。TN系統(tǒng)又可分為TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)、TN-C-SI系統(tǒng)。其中，“I”為經過一定絕緣測試、抗阻測試的接地，“T”為電源內直接與大地接觸的電線，“N”為系統(tǒng)中的中性線，“C”為保護線與中性線共同使用的形式，“S”為保護線與中性線分開使用的形式。

1.1 IT系統(tǒng)

IT系統(tǒng)指電源通過抗阻接地或不接地，電源帶電部位與地面是絕緣的，外露電氣設備可導的電部位通過保護線與電源接地體相接或直接與大地相接，從而起到保護作用。IT系統(tǒng)多用于生產企業(yè)的電機系統(tǒng)中，當IT系統(tǒng)第一次出現(xiàn)故障時，可在不切斷電源的情況下保持電氣設備的正常運行。這是因為IT系統(tǒng)第一次出現(xiàn)故障時產生的故障電流很小，電氣設備的金屬外殼產生的接觸電壓不具有危險性。當設備第二次出現(xiàn)故障時，則需要及時切斷電源，避免危險發(fā)生。

1.2 TN系統(tǒng)

在使用TN系統(tǒng)時，應用1根保護線將所有建筑中的用電設備的外殼連接起來，形成低壓供配電系統(tǒng)的保護裝置。TN系統(tǒng)又包括TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)、TN-C-SI系統(tǒng)。

TN-C系統(tǒng)的保護線與中性線是位于一處的，設備的外殼將保護線、中性線連接在PEN線上，進而合并為一條線，并接入大地。PEN線可產生電壓降，起到保護電氣設備金屬光線、外殼的作用。在實際應用中，PEN線不僅可確保電路中的正常電流有效通過，還能承載諧波電流的通過。如果PEN線出現(xiàn)短路、斷線等故障，則會形成較高的對地電壓，這不利于電能的正常使用。因此，技術人員在對該系統(tǒng)進行設計時，嚴禁PEN線與其他線混合使用。

TN-S系統(tǒng)的保護線與中性線是分開的，并根據各自的固定要求接入大地。該系統(tǒng)的保護線無法承載正常的電流，且設備外殼不帶電，可確保建筑中電氣設備的安全性和實用性，多用于民用建筑或精密儀器的供電。該系統(tǒng)的缺點是難以消除對地短路故障和電壓蔓延故障，存在電擊的危險。

TN-C-SI系統(tǒng)的保護線與中性線采用部分整合、部分分開的連接方式。由于保護線與中性線部分相連，所以，PEN線具有一定的降壓能力，其產生的電壓會作用與建筑電氣設備的外殼上，進而對電氣設備的性能正常一定的影響。為了確保使用安全，PEN線應反復接地，中性線與大地之間應具有一定的絕緣水平，中性線與保護線之間應完全絕緣。該系統(tǒng)具有接線方式簡單、接線原理明確、安全性高的特點。因此，該系統(tǒng)多用于民用建筑的供電。

1.3 TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)是指建筑電氣設備與大地單獨相接時的接地系統(tǒng)。在具體運行過程中，該系統(tǒng)中的每一臺電氣設備的外殼都具有單獨的接地線與大地連接，且均未與電源接線有電氣方面的關聯(lián)，各電氣設備使用的保護線無從屬關系，均單獨接地。這樣的設計可避免故障電壓沿著保護線進入建筑內部。該系統(tǒng)多用于對電力需求較小的地區(qū)或公用低壓電網的供電，尤其是在我國大部分農村地區(qū)得到了廣泛使用。

2 建筑電氣低壓配電系統(tǒng)的接地保護設計

接地保護措施的作用在于當建筑低壓供配電系統(tǒng)在運行過程中發(fā)生漏電等電力故障時，可自動切斷電源，從而保證線路的安全性。相關工作人員應根據具體的用電情況和用電環(huán)境設置合理的接地保護系統(tǒng)，無論采取哪種接地形式或接地系統(tǒng)，都應確保電氣設備與接地系統(tǒng)的等電位連接，從而保證系統(tǒng)內部的穩(wěn)定性。此外，供電外網的電壓變化也是接地保護系統(tǒng)設計中的主要問題之一。只有充分考慮到系統(tǒng)外部可能存在的不穩(wěn)定因素，才能確保系統(tǒng)內部運行的穩(wěn)定性。

3 結束語

現(xiàn)代化的建筑結構越來越復雜，因此，對建筑電氣低壓供配電系統(tǒng)的要求越來越高。這就需要我們在設計相應的接地保護系統(tǒng)時，充分考慮人們的使用要求，最大限度地保證人們的生命財產安全。在具體設計中，應根據電氣設備的運行環(huán)境選擇低壓配電系統(tǒng)，并嚴格按照相關規(guī)定進行接地保護裝置的設置，從而提高整個建筑工程的安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕