建築電氣低壓配電設計中各種接地係統的分析
科技專論
作者：張振軍等
【摘要】隨著我國城市的飛速發展，對於我國建築電氣配電係統的應用也越來越多。由於我國的建築電氣低壓配電係統類型較多，如何根據實際情況對其進行選用，則成為了建築電力行業人員普遍關注的問題。在本文中，將就建築電氣低壓配電設計中各種接地係統特點與適用環境進行一定的介紹與分析。
【關鍵詞】建築電氣；低壓配電係統；分析
1、引言
建築電氣標準對世界各個國家的低壓配電係統主要分為三種：TN、TT與IT。而其中TN係統又細化為TN-C，TN-ST，N-C-S三種。而這幾種係統都各具什麼特點、它們之間存在什麼樣的關係、以及我們在什麼情況下可以對其進行選擇，我們將為之一一做出分析。
2、TN係統
2.1TN-C係統
TN-C係統的中性線與保護線是合為一處的，其通過設備的外殼將N、PE有效的連結在一處：PEN線上。在其實際工作中，PEN線除了保證電路中的正常電流通過之外，一些諧波電流有時也會經過。同時，PEN線的電壓降也會體現在線路的管線以及設備外殼上。如果PEN發生了斷線或者出現了短路情況，則會出現較高的對地電壓。
TN-C係統適用於諧波電流較少、三相負荷較為平衡的供電工作中。而對於一些精密設備、重要數據處理以及經常發生爆炸、井下等環境中則不宜選用。因為其在變壓器的供電範圍內，PEN線是互相連通的，如果發生較大的電壓，那麼就可以順著PEN線直接竄到其他用電設備中，從而導致事故的發生。
2.2TN-S係統
TN-S係統中的保護線與中性線是隔離開來的，PE線也不會通過正常的電流，所以PE線的外殼也不會帶電。所以，這種係統就可以較為安全的運用在民居以及精密設備的供電工作中。但是，TN-S係統卻不能夠對對地短路以及故障電壓蔓延的情況進行解決。同時在這個係統中，其N線還帶有三種成分電流：諧波電流、單項工作電流以及三相不平衡電流。由於這三種電流在N線上通過，其所產生的絕對值通常較大。同時，N線還存在著阻抗的特點，其隨著N線線路的增加，其阻抗也隨之增大，再加上連接點處的阻抗，N線上的阻抗就已經很可觀了。而由於這兩種因素的存在，就使其不可避免的對地麵產生電壓降。這就使TN-S係統在日常工作中會發生電擊的危險。
2.3TN-C-S係統
在TN-C-S係統中，其保護線的一部分與中性線進行了合並，而另一部分卻是分開的。在我國普通的民居配電中，通常都以TN-C-S係統作為接地係統，同時其用PEN線在進入民居之後，再從一體分出PE線與N線。通過這種方式進行連接，就使用電的安全性得到了一定的保證，從而更適合於分散民居的配電工作當中。
3、TT係統
TT係統也成為接地製，其通過用電設備的外殼同接地極進行接地，從而其與電源的接地處在電氣上再無聯係。同時，其每個建築之間的電氣設備都考自身的接地極進行接地，其之間的PE線沒有連接。通過這樣的方式就保證了其故障電壓不會順著PE線進入民居之內從而造成事故的發生。由於有著這一種特性，TT係統就經常運用在一些地區的公用低壓電網供電工作中。同時，由於我國的農村村民居住的較為分散，就使得其用電負荷不集中，線路出現故障的電流也很小，這種特點就使得TT係統在我國的農村中運用的較為廣泛，同時也避免了從電源進入PE的繁瑣。