建筑電氣低壓配電設計研究

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摘要:隨著我們國家經濟的快速發展，建筑電氣的配電系統越來越得到了廣泛的應用。而低壓配電系統在建筑電氣中更是扮演著十分重要的角色，該系統運行的穩定性與安全性直接關系著用戶的人身和財產安全。因此對于低壓配電設計系統中各種接地系統的分析就具有十分重要的意義。本文將通過對低壓配電設計中各種接地系統的分析，以期能提高低壓配電系統的安全可靠運行，使整個配電系統的功能性得到良好的發揮。為了使每一個使用者有一個和諧和安全的良好居住環境，促使建筑功能的作用得到很好的充分和發揮，需要總結經驗和結合實際，對建筑電氣低壓配電系統進行合理化設計，尤其是低壓配電系統中的接地系統，接地系統對低壓配電系統的安全運行有著重要作用．

關鍵詞:建筑電氣；低壓配電接地系統；接地保護

低壓配電系統是由配電變電所(電網的輸電電壓降為配電電壓)、高壓配電線路(即1千伏以上的電壓)、配電變壓器、低壓配電器、以及相關的控制保護設備共同組成的。而接地系統的分類是根據電源點的對地關系和負荷側電氣裝置的外露導電部分的對地關系而劃分，低壓配電接地系統主要包括了IT系統、TT系統和TN系統(TN系統又分為TN－C系統、TN－S系統、TN－C－S系統)這三種，是建筑電氣中重要的組成部分，會直接關系到建筑電氣設備的安全的問題，同時也對人們的生命財產安全有著十分重要的影響。所以，設計單位要對建筑電氣中的低壓配電系統進行合理的設計，保證配電設備能夠有效的為人們服務。

1建筑電氣低壓配電設計中的接地系統的簡述

接地系統也就是一個接地網系統，在地下埋多個金屬接地和導體形成的一個網狀的電力接電系統，現在運用的范圍十分的廣闊。建筑電氣低壓配電系統的接地是將大地和目標電氣相連接的一個過程，一般由于大地的電阻十分的低，可以看作為零，但是電容較大，所以，在建筑電氣低壓配電的設計一定要保證用電的安全性，將電氣的帶電的一邊和大地相連接，在實際的接電過程中，由于接地原理不同，使得接地的系統也就有所不同，在這些系統中，第一個字母表示電源端與地的關系，T代表了電源端有一點直接接地，I代表了電源端所有帶電部分不接地或有一點通過阻抗接地。第二個字母表示電氣裝置的外露可導電部分與地的關系，T代表了電氣裝置的外露可導電部分直接接地，此接地點在電氣上獨立于電源端的接地點，N代表了負荷端接地與電源端接地有直接電氣連接。C代表保護導體和中性導體合在一起，S代表了保護導體和中性導體是分開的。因此，在建筑電氣低壓配電設計的各種接地系統中要注意到這兩個方面，一方面是電源端導體接地問題，另一方面是系統中的負荷側電氣設置外露可導電部分接地的問題，這樣能夠有效的減少用電事故的發生，確保電力系統的安全和穩定。

2建筑電氣低壓配電設計中的各種接地系統分析

2．1IT系統

在建筑電氣低壓配電系統中的IT系統的電源端是不接地的，而電氣設備的外露可導電部分直接接地，這種裝置就會使得系統出現故障時，電源的端口在高電阻和高電抗壓的情況下造成電流十分的小，所以這種情況是不關閉電源的，保障了供電電源的連續性和可靠性。但在一相接地故障發生時，如不及時消除故障，則容易發展為多重接地故障，釀成較大事故，因此，IT系統應設置檢查系統，以便及時發現故障。因此IT系統多適用于不間斷供電要求高和對地接地故障電壓有嚴格要求的場所，如應急電源裝置、消防、礦井下電氣裝置、胸腔手術室以及有防火防爆要求的場所。

2．2TT系統

TT系統電源端有一點直接接地，負荷側外露可導電部分直接接地(此接地點獨立于電源端的接地點)，每一個運行的金屬外殼都是一個單獨的接地，使得電源的接地線和負荷側電氣上是沒有關系的，而且各個用電設備和大地相連的保護線都是單一的，避免了故障電流順著PE線流入其他用電設備中，從而造成了事故的發生。這樣能夠確保用電設備的保護線相互干擾的問題出現，而且還使得用電設備自己的保護線和中性線合一的設備對中性線沒有影響，能夠有效的保障電氣設備的正常運行。TT系統多適用于不附設變電所的公共建筑、醫院、單相負荷比較集中的場所，有爆炸和火災危險的場所等建筑中。我國農村用電負荷比較分散，發生故障的電流比較小，因此該系統在農村用戶中使用比較廣泛。

2．3TN－C系統

TN－C系統是將中性線N和保護線PE連接在一起的接地線路，設備的金屬外殼均與PEN線相連，該系統安全水平較低，當PEN線出現短路、短線等故障時，可產生較高的的對地電壓，對線路產生較大的影響，并造成檢修設備時的不安全，它對信息系統和電子設備也容易產生干擾，因此在設計中嚴禁PEN線斷開。TN－C系統可用于單相負荷不大的、安全要求不高的工廠的低壓配電系統中，適合用于三相負荷比較等量的供電系統。

2．4TN－S系統

TN－S系統中整個系統的N線和PE線是分開的，兩者沒有任何的聯系，并通過各自的固定要求來接入到大地，正常情況下PE線沒有電流通過，所以設備金屬外殼上不帶電，在正常的運行中不會產生干擾，確保了電氣設備的安全性和使用性。目前該系統廣泛的應用在設有變電所的公共建筑、醫院、有爆炸和火災危險的廠房和場所，居民區以及單相負荷較多的民用建筑中也廣泛使用。

2．5TN－C－S系統

TN－C－S系統是一部分PE線和N線是結合在一起的一種接地系統。在某些用戶端，PEN線分成PE線和N線，一旦分開，PE線與N線將不再合并，且中性導體不再接地。這也是我國最常用的居民配電接地系統，這種接地方式工作的原理十分簡單和明確，同時安全性也比較高。即有TN－C系統的高效優點，又有TN－S系統的安全優點，滿足了居民用電的安全穩定要求。此外，TN系統均需要重復接地，當PE線或PEN線短線時，重復接地可以使斷線處后的系統變成TT系統，降低了斷線時所發生故障處的對地電壓。

3建筑電氣低壓配電系統中的接地保護設計

接地保護一般用于配電變壓器中性點不直接接地(三相三線制)的供電系統中，用以保證當電氣設備因絕緣損壞而漏電時產生的對地電壓不超過安全范圍，使得人體觸電的危險降低，保護了人身安全，并使得整個供電系統的機械設備避免損壞。因此在實際設計中，設計人員應根據實際的用電情況選擇合理得用電方式，并選擇合理的接地保護系統，無論使用那種接地系統都要將供電系統和電氣設備進行等電位聯結，以降低建筑物內間接接觸電壓和不同金屬物體間的電位差。還有當設計接地的時候，應當對供電外網的電壓情況進行實際的分析，這樣才能夠設計出最為經濟合理的接地保護方式，確保整個供電系統的穩定性和安全性。

4總結

綜上所述，在建筑行業中的低壓配電設計中，接地環節成為十分重要的一個部分，電氣低壓配電的正常運行也直接關系到了用戶的安全問題。所以在建筑電氣低壓配電系統的設計時，一定要嚴格的遵照實際的情況，進行嚴格的分析研究，并進行現場勘察，以保證電氣低壓配電的各個接地系統能夠安全平穩的運行，有效的提高整個建筑工程的穩定性和安全性。

參考文獻

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［2］陳偉強，高慶．關于建筑電氣低壓配電設計中各種接地系統的分析［J］．建筑工程技術與設計，2015(18):1482－1482．

［3］呂少劍．討論關于建筑電氣低壓配電設計中各種接地系統的分析［J］．建筑工程技術與設計，2016(19):2941．

作者:韓慧鋒 單位:鄭州市建筑設計院