建筑电气设计中接地系统的研究与设计

【前言】建筑电气设计中接地系统的研究与设计由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。在低压配电活动中因为接地原理的不同，接地系统分为很多种不同的类型，其中较为典型的有 TN 系统、TT 系统、IT 系统，其中 TN 系统又可以分为TN-C 系统、TN-S 系统和 TN-C-S 系统，在这些接地系统中，T代表的是电源的直接接地线，I 代表的是经过一定的抗阻或者一定绝...

摘要：接地系统是建筑电气中低压配电安全、稳定运行的关键，为此除了要正确选择接地系统之外，还要对所选的接地系统进行故障保护设计，只有这样才能确保接地系统的运行可靠性，保证建筑电气低压配电系统的正常运行。

关键词：建筑电气；接地系统；设计

前言

建筑电气低压配电中的接地也就是将目标电气与大地相连的过程，在配电领域因为大地的电阻相对较低，而电容相对较大，所以在建筑电气低压配电中将电气的带电端与大地相连能够保证用电主体的用电安全。

一、建筑电气低压配电设计过程中各个接地系统的概述

在低压配电活动中因为接地原理的不同，接地系统分为很多种不同的类型，其中较为典型的有 TN 系统、TT 系统、IT 系统，其中 TN 系统又可以分为TN-C 系统、TN-S 系统和 TN-C-S 系统，在这些接地系统中，T代表的是电源的直接接地线，I 代表的是经过一定的抗阻或者一定绝缘测试的接地，N 是指接地系统中的中性线，C 指的是在具体应用中将中性线与保护线合并为一体的特殊形式，S 则代表中性线与保护线分开使用单独承担接地任务的接地形式。

二、建筑电气低压配电设计过程中接地系统设计研究

2.1 TN-C系统

接地系统的 TN-C 系统就是在接地线路设计活动中将中性线N与保护线PE结合在一起，以一条线承载中性线和保护线两种保护功能接入大地，在具体的接地活动中主要就是将电气设备的金属外壳与 PE 线、N 线连接在 PEN 线上，这样结合在一起的主线既可以作为中性线使用又可以作为保护线使用，降低了接地系统的施工负担，提高了接地系统设计的效率。在具体的 TN-C 系统运行过程中，PNE 线既能够承载复杂的电流运行，还能够承载谐波电流。同时其在运行过程中因为大地的自身的电阻较低、电容较大会在高电流经过时保持较低的电位水平，能够起到一定的降低电气设备过高电压的作用，结合 TN-C 电气接地系统的这些特点，可以综合分析出 TN-C 接地系统，更加适合在三相负荷较为均衡的供电系统中应用，能够有效的提升电气系统的安全性。

在对供电系统进行接地设计的过程中，接地线应该尽量避免与中性线混用，以保证建筑电气低压配电设计中各种接地系统的安全。

2.2 TN-C-S系统

TN-C-S 接地系统是一种将中性线与保护线整体结合又部分分开的接地系统，TN-C-S是民用建筑配电活动中常用的一种接地系统，通常集中应用在较为分散的民用建筑配电活动中。其在民间应用广泛的原因是其自身的接地原理比较明确，而且具体的接线方式也比较简单，在建筑电气安全防护上也有较高的安全性，在具体的应用实践中因为中性线 N 与保护线PE 本身还是有部分相连的， 所以 PEN 线还是具备一定的降压能力，同时这种将电压也作用在建筑电气的外壳上，会对建筑电气自身的电气性能产生一定的影响。所以严格意义上来讲PEN 线必须重复接地，而且 PE 线与中性线之间必须要有严格的绝缘，中性线与大地之间的绝缘效果也必须提高到一定程度才能保证整个接地系统的安全性能。具体接线方式如图 2 所示。

图 1：TN-C-S 接地系统连接示意图

2.3 TT系统

TT 接地系统是一种建筑电气单独接地的接地系统，其在运行过程中每一个用电设备的外壳都单独使用一条接地线进行接地，并且保证与电源的接地线没有电气上的关联，在 TT系统中每一个用电设备都单独与大地相连各个电气设备的保护线都单独接地互不所属。从根本上杜绝了用电设备保护线电流的相互影响。

也杜绝了用电设备自身的保护线与中性线结合在一起导致的设备自身保护线对中性线的影响。防止电压沿着用电设备的保护线进入用电设备的内部影响用电设备的安全和运行质量。

2.4 IT系统

通常情况下，建筑电气低压配电系统的 IT 接地系统电源端口都是不接地的，一般采用设置高电阻和高电抗的方式来进行接地保护，而建筑电气设备的外壳是直接接地的，这种特殊设置导致该系统中出现第一次故障时，电源端口的高电阻和高电抗设置会让故障电流变得极小，电气设备金属外壳不会产生导致工

作人员触电的电压，所以并不需要切断电源。系统会根据故障信息向维护人员发出警示，依靠维护人员的检查维修排除故障。这样的设置让 IT 接地系统在运行过程中能够维持整个电气设备的供电稳定性。

三、接地装置设计

3.1接地体设计

首先，无论是外引接地装置还是自然接地体，都要选择导体与人工接地体进行连接，这里对导体有一定的要求，导体要超过两根，而且根据位置的不同，将其与人工接地体相连；其次如果是现场安装接地体，那么就要根据是水平安装还是垂直安装来选择材料，如果是水平安装通常情况都选择圆钢或者扁钢，而如果是垂直安装，一般情况在都会选择镀锌管或者角钢；再次，为了避免接地体出现互相屏蔽的现象，相关法律规范相应的规定，如果是垂直接地体，那么，距离至

少应该超过直线长度的两倍，如果是水平安装，这时就要根据民居建筑电气保护的实际要求来确定，通常情况下是大于5米，最后，这也是做重要的一点，无论是接地体的材料，还是接地体的尺寸，都要符合相关规定。

3.2接地线设计

首先，接地线要与水平接地体在截面上保持统一，在进行实际接地时，接地线应该尽可能的与建筑物中的钢筋、钢管或者金属连接起来，钢管必须是穿线的，金属必须是固定的；其次，如果接地时处于易燃区，那么，接地干线和接地体在

连接时，要尽可能的超过危险地段；追后，要接地线的横截面有一定的要求，无论是载流量还是热稳定都要达到民用建筑的要求，接地线的材质一定要选择钢质的。

3.3接地线连接

首先，为了能够使接地可靠，需要将各种接地线用焊接将其连接起来；其次，如果接地体的钢管很长，那么，必须将其与接地线用焊接的方式连接起来；再次，如果选择扁钢或者钢管当作接地线，在需要时要进行电气连接，而且这种连接必须是可靠性的；最后，接地线和接地体都要利用焊接的方式将其连接起来。在接地线进行连接时，还有一个比较重要的原则，那就是无论是哪种电气设备都要有属于自己的接地线，然后再与总接地线连接。

结语

综上所述，可知建筑电气保护接地设计与施工进行探讨很有必要，因为一旦发生事故对人们的生命财产都会造成一定的损失，因此无论是设计人员还是施工人员都要做好一定的保护措施，以免民用建筑电气保护解读出现故障。

参考文献

[1] 沈天杭 .关于建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析 [J]. 中华民居 （ 下旬刊 ），2014（06）：177.

[2]李伟.张泽浩. 浅谈低压配电设计中如何科学合理选择接地系统[J].科技传播，2011（ 12） .