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摘要：房地产是国家的重要支柱产业之一，且随着房地产及社会经济的进一步发展，对建筑电气设计的要求较高。建筑电气设计中低压配电的安全性问题值得重视，极容易引发安全性问题，甚至出现重大事故。在建筑内生产及生活用电负荷相对来说是比较大，因此，更应该在建筑电气设计低压配电系统中注重安全性问题。本文将浅谈建筑电气设计低压配电系统的安全性问题—接地系统。
关键词：低压配电系统；安全性
一、概述
电力及配电系统电源中性点的不同运行方式，对配电系统的运行特别是在发生单相接地故障时有明 显的影响，而且影响系统二次侧的继电保护及监测。建筑电气设计低压配电系统的安全性非常重要。如果其安全性不符合规范及行业标准，或者在运行过程中存在诸多问题，这将会对建筑物内生产或人身以及财产安全造成十分重大的安全威胁。由于现代建筑的相对封闭性，以及现代建筑内用电量很大，假如出现了电力事故，极有可能造成重大伤亡事件，造成无法挽回的损失。鉴于此，现代建筑对于低压配电系统的安全性的要求相较于以前更高了。本文将主要从接地设计出发，对建筑电气设计低压配电系统的安全性问题进行深入阐述。
二、建筑电气设计中低压配电系统的接地设计
接地线与接地体的组合，称为接地装置，由若干接地体在大地中相互连接。建筑物电气接地设计是一项基本的安全性设计，当前，基本上所有的建筑物在进行电气设计时都会将接地设计考虑在内。对低压配电系统进行接地设计可以有效地对建筑低压供电系统进行保护。另外，还能防止外部因素对建筑电气电流和电压的不良影响，从而确保建筑内供电系统的安全性。接地设计是建筑电气设计中十分有效，而且是必要的保护性设计。当前，建筑电气设计中低压配电系统的接地设计三种形式，根据《低压配电设计规范》（GB50054）将低压配电系统分为：TN、TT、 IT三种形式，现作如下叙述。
1.低压配电中的T N系统
系统中性点直接接地，所有设备外露可导电部分均接公共的保护线，电源变压器中性点接地，设备外露部分与中性线相连，又称为保护接零。采用这种系统时，一旦电气设备出现故障，电气设备的外露的金属外壳带电时，会形成相线和零线的短路情况，回路的电阻较小，电流量却十分大，从而让保险丝因高温急速溶解断裂，从而进行自动切断所有电源的保护措施。低压配电T N系统又可分为如下三种类型：
其一是低压配电TN-C系统在整个系统内部其PE 线与N线属于同一根线，也就是不存在PE线与N线连接的问题。整个系统是指自电源配电屏出线的地方开始计算。由于PE 线与N线属于同一根线，可节约金属与投资，较为经济。但比较危险，理由如下：PEN线断线，可使接PEN线外露可导电部分带电而造成人身触电危险。在我国低压系统中较常用，但不适于对安全和抗电磁干扰要求高的场所。
其二是低压配电TN-S系统在整个系统内与TN-C系统完全不同的是PE 线与N线是绝对分开的，也就是PE 线与N线分属于两根不同的线。PE 线无电流流过，设备不会产生电磁干扰。金属消耗量与投资方面有所增加，成本较高。主要适用于对安全要求较高及对抗电磁干扰要求较高的数据处理和精密检测等场所。
其三是低压配电TN-C-S系统在整个系统内PE 线与N线融合了TN-C系统与TN-S，具体来说就是PE 线与N线在电源进线点前属于同一根线，在电源进线点后就是分属于两根不同的线路了。主要适用于对安全要求及对抗电磁干扰要求较高的场所。
2、低压配电中的IT 系统
系统中性点不直接接地，或经高阻抗接地，电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地），而电气设备外壳采用保护接地。采用IT系统时，由于地面与电气设备中的带电导体是相互绝缘的，换句话说，电气设备电源的中性点经过了高电阻抗后才接地了。相互之间不发生电磁干扰问题。该系统的优点是出现第一次的故障时，通过的电流较小，电气设备的金属外壳因此而不会产生出危险性的电压，所以，即使在不切断电源的情况下，电气设备仍然可以持续运行，而且还会通过报警装置发出报警，以便技术人员及时清理故障。
在发生单相接地故障时，应发出报警信号，及时处理。主要用于连续供电要求较高及有易燃易爆的场所、矿山等供电。
3、低压配电中的TT 系统
系统中性点直接接地，而其中设备的外露可导电部分均各自经PE线单独接地，电源变压器中性点接地，电气设备外壳采用保护接地。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体是指将电气设备外露导电及金属部分与大地作电气连接，从而将漏电电流导入地下的接地方式，又称为保护接地系统。建筑电气设计采用TT系统的，其低压配电系统中性线的PE及N没有通电。另外，即使在电气设备运行正常的状态下，它们之间也不会通电。建筑电气设计低压配电系统的具体应用环境是对于用电的需求较低，电气设备不集中，例如比较松散的广大的农村地区。当然，有一些城市的公用电气设备也采用了TT 系统对电气系统进行保护。供电部门对于TT 系统的具体应用有着较为具体的规定。
适用于安全要求及对抗电磁干扰要求较高的场所，住宅小区常采用TT 系统对电气系统进行保护。在国外较常用，中国也开始推广使用。
三、低压配电系统中的接地保护设计
用电供电工作中，必须特别注意电气安全，有麻痹或大意，可能造成严重的事故。所以在建筑电气设计中，为了防范人民群众的生命财产安全受到电的威胁，并且为了保障电气设备和电气系统在建筑内的正常和安全运行，当电气设备或电力系统出现故障时，有必要进行自动切断故障电路的电气设计，也就是我们经常讲到的接地设计，从而保障建筑、人、财务的安全，同时也可以为建筑内电气系统的运行提供一定的技术支撑。在建筑电气设计的实际工作中，电气设计低压配电系统应当结合建筑物的特点和建筑电气设计的特点进行设计和设置。结合实际来说：根据建筑低压配电系统的实际接地形式；结合建筑内电气设备的运行使用情况；依据电气回路中的保护线截面大小；其他实际状况等进行设计。尤其要注意的是，在设计建筑接地装置时，应按安装要求和实际数据设计，使其满足实际使用要求。所以建筑物在建造前，应设计有合理、安全的接地装置，才能保障建筑物内人身财产安全。无论运用了哪一种接地保护形式都需要对总等电位进行连接，在建筑物的地下室或地面层处，建筑物金属体、金属装置、建筑物内系统、进出建筑物的金属管线均应与防雷装置做防雷等电位连接，从而防范建筑外部危险电压对于建筑内电力系统的不良影响和威胁。建筑电气设计低压配电系统中的接地保护设计通常有IT、TT、TN三种接地系统。
四、建筑物接地保护设计中漏电断路器的选择
在选择漏电断路器时需要注意一些问题，尤其是建筑电气设计接地保护设计中漏电断路器是必备的设备，特别是对于该设备的额定动作电流的选择应当着重关注：第一，应当确定配电系统中末端使用漏电断路器的电击能量的安全临界值要符合特定的要求和标准，特别需要防止正常的漏电电流比漏电断路器额定动作电流大的情况发生，避免电流过大对于电力系统的伤害。另外，还要注意，在建筑电气设计时，使用漏电断路器的地方一般是分支线及线路末端的用电设备和电路支线以及电路干线等处，这样，才能有效地实现对电力系统的保护，确保安全。
五、低压配电系统中接地保护存在的问题
1.单相接地故障
单相接地故障原因分析：出现单相接地故障时，对电气设备危害主要是可能引发间歇性的接地电弧，导致出现高电压，这会严重损伤电气设备，甚至可能导致电气火灾；对于电网运行的危害主要为严重破坏电网系统的稳定性、可靠性与对称性，发生严重的短路事故。如果接地保护装置的动作电流要是很小的话，无法有效地切断单相接地故障，直接形成的后果就是电力设备的金属外壳可能长期带有上百伏的高压，如果接地保护装置不能有效地切断故障，短路电流所急速集聚的热量很容易酿成火灾，所以在配电线路中出现单相接地故障后，应及时将故障点隔离，并尽可能地减少停电区域，提高供电的可靠性，以保证设备及人身安全。
2.TT系统中性线重复接地应当禁止
中性线重复接地后，由于部分电流将经过地面，从而让剩余电流动作保护器形成剩余电流，不能装设总保护器，一旦发生单相接地故障或触电事故时，会由于剩余电流动作保护器无法发挥作用，无法断开电源，可能造成人身伤亡事故。有的供电部门为了解决总保护器的投运状况，竟将变压器中性线工作接地断开，这是绝对禁止的。
3.零线可能在正常运行的状态下带有电位
由于谐波电流与三相不平衡的影响，即使在电力系统正常运行的情况下，零线也会出现降压的情况，同时变压器零点发生移位，从而使得零线产生电位，甚至电位可能达到安全电压50伏左右。在TN-C、TN-C-S系统，电力设备的外壳的电位等同于工作时零线的电位。零线带有电位的后果有两个方面：一是可能会使得电力系统中对于用电质量要求很高的设备无法正常启动或运行，二是可能会对人的生命安全造成影响。
六、结论
由以上叙述可知，做好接地保护设计的工作是做好建筑电气设计低压配电系统的安全性工作的主要内容，做好了接地保护设计的工作，也就可以从设计之初就能保证建筑电气设计低压配电系统的正常、可靠、安全运行，对建筑电气设计低压配电系统是很重要的，也是适合当今建筑业发展需要。
参考文献：
[1]刘介才.工厂供电 机械工业出版社，2010（1）.
[2]江文.供配电技术 机械工业出版社，2005（1）
论文作者:唐振西
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/1/15
标签：系统论文; 建筑论文; 低压配电论文; 电气设计论文; 电流论文; 电气设备论文; 建筑物论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;