昆明新正东阳建筑工程设计有限公司 云南昆明 650000
摘要：我国建筑行业最近几年发展非常迅速。随着社会经济的快速提升以及建筑行业的发展，建筑逐渐向着智能化以及规模化的方向发展，建筑电气设计已经成为了建筑工程设计中最为重要的内容之一，设计的质量对于建筑电气的安全性以及可靠性具有非常重要的影响作用。为了能够建设出更加安全的建筑并充分发挥建筑功能，就需要加强建筑电气低压配电设计的合理性，特别是要加强低压配电系统的接地系统设计，这对于确保建筑电气系统的安全性具有非常重要的作用。
关键词：建筑电气低压配电设计；各种接地系统
引言
随着科学技术地快速发展，我国建筑行业有了新的发展空间和机遇，现代城市化建设进程不断加快，但城市建设用地资源有限，因此现代城市建筑都呈现纵向发展的趋势，即建筑的高度逐渐提升。这种情况下需要保障高层建筑的用电质量与安全，目前我国高层建筑通常采用低压配电系统进行供电，其安全性作为核心内容，对于整体用电安全具有重要影响。
1建筑电气低压配电设计中接地系统的原理
由于大地的电阻率比较低，而且能够非常快速的吸收电荷，是确保定位安全，最主要的物体。建筑电气低压配电设计中，通过运用接地系统的方法，不仅能够增强用户用电的安全性和稳定性，而且还能够确保整个电力系统的运行效率得到有效保障，在建筑电气低压配电设计时，接地系统包括负载侧接地系统和电源侧接地系统。如果接地系统属于中性点，可以利用字母T来代表而在负载侧电源设备外露面，经过PEN线和PE线以及电源接地中性点则可以表示TN系统。如果电气设备外露面直接接地，并且不与电源中性点相连接，彼此之间不会产生干扰。在没有金属连接件的情况下，建筑低压配电接地系统可以用T来代表，而整个接地系统一般表示为TT系统。在日常生活中，人们所使用的各种电气设备种类逐渐增多，对电力的需求也在不断提高，所以电气低压配电科学合理的设计不仅能够确保用电的质量，而且能够保障人民群众的生命财产安全。通常电气接地主要就是通过将电线与地面进行连接，保障使用者不被突然增大的电流造成生命威胁，例如家用电器的外壳和接地线都与插座相连接，这样就能够使电器外壳和大地进行连接，保证两者的铜等电位如果家用电器损坏或者是泄露之后，人并不会因为触电而引发安全事故。由于电气低压配电激励的形式多种多样，而且不同的接地系统也有不同的字母，代表其中建筑低气压配电设计最常见的系统类型包括TNC-S系统、TN-C系统以及TN-S系统。T所代表的就是电源接地，而N代表电源处接地的中性线，C则表示通过一根中性线和一根保护线，S则代表中性线和保护线这三种不同的低压配电接地系统具有各自的优点和缺点，也能够在不同的领域进行试用，在建筑电气及低压配电设计的过程中，最主要的就是根据建筑的用途和具体的功能进行合理的设计，确保对用电设备进行安全管理，保证整体的施工质量和施工效果。
2建筑电气低压配电设计中各种接地系统
2.1TT系统
TT系统的电源中性点直接接地，电源中性点接地为工作接地，设备外露可导电部分接地为保护接地。其外露可导电部分所连接的接地极应该和共用接地网或者总接线端子可靠相连。TT系统广泛应用于比较分散的小型低压用户，适用于有爆炸火灾危险及精密电子设备供电场所。该系统虽然可以降低漏电设备的故障电压，但无法降低至安全范围内，因此TT系统必须设置剩余电流保护器装置，以达到及时切除故障的目的。
2.2低压配电TT系统
低压配电TT系统在建筑电气设计中也较为常见。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用这种系统能够对电源中性点位置进行有效的保护，对于运行状态下的电气设备外部导电设备来说，低压配电TT喜用的保护措施与中性点位置保护方式大致相同，但该位置设计了直接接地保护设备。低压配电TT系统在应用过程中为保证建筑供电系统的稳定运行，PE线与N中性线两者之间，通电关系是不存在的；采用该TT系统在运行时，PE线通电情况是不存在的，因此无法传输电力。但在实际应用中，该系统可以有效的在用电量较低的建筑中得以应用，一般较多应用在农村，部分城市也所有应用。
2.3TN-C系统
TN-C系统能够将中线和保护线进行紧密结合，在该系统中通过用电设备的金属外壳与中性线和保护线能够在PEN线进行连接，确保整个保护线接零装置。另外PEN线可以通过正常负荷，也可以通过斜坡，必须要接入中性线和保护线来减少电压，TN-C线能够在三相负荷保持稳定，而且谐波电流比较少的供电系统中广泛应用，在很多精密设备中不能够采用TN-C系统，因为TN-C系统不仅能够保护接零，而且还可以实现保护接地，这样就容易造成接零的设备外壳上存在危险电压。TN接地系统又分为三个小类，TN-C供电系统是采用零线同时兼备保护线，称为保护中性线，如果工作当中零线断线，那么保护接零的金属外部设备将会带电，需要专业工作人员及时处理问题。
2.4TN-S系统分析
不同于TN-C系统，TN-S系统的中性线N和保护线PE是分开的，PE线上并不流过一般性负荷，所以正常情况下PE线以及设备外壳并不带电，只有在出现某些故障时才会产生电位。所以此种方式比较适合用在民用建筑电气以及精密电子设备供电方面。（1）对于TN-S系统来说，N线中存在的电流包括“谐波电流”、“单相工作电流”、“三相不平衡电流”等。①谐波电流。建筑中存在着不同类型的直流电子设备和大量荧光灯等，这些设备会产生高次谐波而引发N线的谐波电流。从相应参考文献中可知，在三相中的3次谐波电流会在N线上进行叠加，此叠加电流较大（>相线电流），所以常常会在回路中采取4根截面相同的电线或者电缆进行供电。②单相工作电流。一般情况下N线电流和相线电流大小是同样的，但是随着照度标准的提升单相工作电流会有所增加，需要给予重视。③三相不平衡电流。对于单相负荷供电系统来说，三相不平衡电流是一定会存在的，并且不平衡情况较为复杂，而TNS系统对于此用电负荷是非常具有针对性的。此三种电流经过混合会形成非常大的绝对值，同时N线线路较长，阻抗相对较大，特别是线路末端附近的阻抗非常大，这就会造成对地电压降。例如N线中某一点的阻抗为0.5Ω，电流为100A，那么此点的电压降就达到了50V，对于人体造成危害（人体最大安全电压为36V）。（2）采用剩余电流断路器的保护装置接线形式，①要确保PE线不会穿越剩余电流保护装置的电流互感器，否则就算是出现漏电故障，也会因为零序电流互感器的电流相量和为零而造成剩余保护装置拒动的问题。②因为不同支路共同使用一条PE线，所以若是某个用电设备没有实施剩余电流保护，那么一旦其发生碰壳问题就会引发高电位，能够顺着PE线传递到其他用电设备的外壳上。但是这些支路的剩余电流断路器不会发生动作，同时外壳中存在着危险电压，会对人体造成危害。所以此系统支路上的用电设备最好要安装剩余电流断路器进行保护。
结语
本文主要分析了建筑电气低压配电设计中不同类型的接地系统情况，通过本文的介绍能够对建筑低压配电设计提供一定的参考和帮助，对于进一步推动建筑电气发展具有现实意义。
参考文献
[1]吴海.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的探讨[J].住宅与房地产，2018（11）：15-17.
[2]何爽.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].住宅与房地产，2018（11）：18-19.
[3]孟令静.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的探讨[J].山东工业技术，2018（08）：88-91.
论文作者:崔林涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年14期
论文发表时间:2019/10/16
标签：系统论文; 电流论文; 低压配电论文; 建筑电气论文; 建筑论文; 设备论文; 谐波论文; 《建筑学研究前沿》2019年14期论文;