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摘要：对民用建筑低压配电系统的接地型式和适用条件逐一进行分析。详细论述了接地系统的关键组成部分的实际应用。
关键词：民用建筑；低压配电系统；接地型式
引言
民用建筑低压配电系统接地型式分为TN、TT、IT三种，其中TN接地系统还可分为TN-C、TN-S、TN-C-S系统。第一字母T代表一点直接接地；I代表所有带电部分与地绝缘或一点经阻抗接地。第二个字母T代表外露导电部分对地直接电气连接，与低压系统的任何接地点无关；N代表外露导电部分与低压系统的接地点直接电气连接（在交流系统中，接地点通常就是中性点），后面字母 S代表中性线和保护线是分开的；C代表中性线和保护线是合一的（PEN）线。本文对上述接地型式的特点、适用场合进行分析，并结合安装实例，讲述如何应用，为设计、施工人员提供参考。
一、接地系统
1、TN-C系统
TN-C系统整个系统的中性线N与保护线PE是合一的，即将设备外露可导电的部分连接在PEN线上，作为保护接零。PEN线即作为中性线又做为接地线，当三相用电负荷不平衡时，负荷电流会通过PEN线；或者如荧光灯、电脑灯等线性负荷启动频繁时会谐波电流也会通过PEN线释放到接地点。无论负荷电流还是谐波电流均会使用电设备外露导电部分与接地点产生电压降。在同一回路的低压配电系统中，如果PEN干线出现断线时，那么无法与接地点连接的所有用电设备外露导电部分将出现高的对地电压，电压的高低根据三相负荷不平衡程度或谐波强度决定，当对地电压达到一定危险程度时，超过了安全电压，有可能造成人身触电事故，更有甚者对地放电造成火灾、爆炸事故。
TN-C系统在民用建筑中使用较少，它适用于三相负荷基本相同、谐波少的配电系统。在这种系统中，如果出现单相接地情况，相当于相线与中性线短路，短路电流足够断路器动作，切断配电回路。在这种情况下，漏电保护器基本与断路器功能相同，无需安装漏电保护器。
2、TN-S系统
TN-S系统的整个系统的中性线N与保护线PE是完全分开的，PE线连接用电设备外露导电部分，N线作为三相负荷中性线，这种接地系统在民用建筑中较为常见，适用与公共建筑、高层建筑或大型建筑群，这种系统优点是保护接地和保护接零完全分开，PE线基本没有电流，完全起保护接地的作用，但N线仍然有电流存在，对人身安全产生威胁。
N线的电流有以下原因产生：民用建筑中用电负荷分为动力负荷、照明负荷，无论哪种负荷，在低压配电系统中，N线中都有电流，如动力负荷由电梯、水泵、制冷机组、消防排风设备等额定电压380V的三相用电设备组成，这些设备运行三相负荷基本平衡，但是由于上述设备有些采用变频器或其他电子设备进行电气控制，产生较多的谐波，这些谐波在N线上产生较大的电流，因此在动力负荷的配电回路中，N线也存在的电流不容忽视；照明负荷由照明灯具、电脑、复印机等额定电压220V的单相用电设备组成，在同一配电系统回路的照明负荷三相基本不会平衡，因此N线一般会有三相不平衡电流，而且像荧光灯、电脑、复印机等线性负载启动和运行过程中产生谐波多，在N线叠加会产生很大的电流，N线照明负荷越多，相对对地电压越高，对人身威胁越大。因此对于TN-S系统运行时N线电流大的问题，需要将N线导线截面加大，与相线导线截面一致，这样避免因导线截面小，电流大引起导线发热，造成火灾的可能。对于N线对地电压降大对人身安全威胁的问题，在电气回路断路器中需加装剩余电流保护器，防止人员因意外碰触断开的N线造成触电事故，避免人身伤害。
3、TN-C-S系统
TN-C-S系统系统中有一部分中性线与保护线是合一的。这种接地系统在民用建筑配电系统中也有使用，适用于一些比较分散的民用建筑，如住宅楼片区等等，有一定安全性，但在N线与PE线分开位置做重复接地，接地电阻≤10Ω，N线与接地点绝缘。
4、TT系统
TT系统有一个直接接地点，电气装置的外露导电部分接至电气上与低压系统的接地点无关的接地装置。这种接地系统能够有效避免故障电压沿着PE线自户外进入户内造成损害的情况，每个用电设备或建筑单独接地，适用于农村用电负荷分散的情况，而对于单独一个建筑内用电设备是无法使用的，因此它有局限性。另外，这种接地系统要求电气装置的外露导电部分接至电气上与低压系统的接地点无关的接地装置的电阻值一定要满足要求，否则易引发触电事故。TT系统中当系统接地点和电气装置外露导电部分已进行总等电位联结时，电气装置外露导电部分不另设接地装置。否则，电气装置外露导电部分应设保护接地的接地装置，其接地电阻应符合下式要求
R≤50/Ia
式中：R——考虑到季节变化时接地装置的最大接地电阻，Ω；
Ia——保证保护电器切断故障回路的动作电流，A。
5、IT系统
IT系统。IT系统的带电部分与大地间不直接连接（经阻抗接地或不接地），而电气装置的外露导电部分则是接地的。这种配电接地系统主要用于民用建筑中电机系统接地，实际使用不多见。
二、接地系统实际应用
在民用建筑中，TN系统经常用到。在低压配电系统中，采用接地系统的目的就是将所有用电设备可触及到的外露导电部分与保护PE线相连接，从而对电气设备和操作人员起到保护作用。因此接地系统很重要，笔者根据工程实例，总结有以下几点尤为重要：
1、接地装置
一般说来，民用建筑尤其公共建筑、高层建筑等单体建筑，采用接地方式是共用接地，也就是说工作接地、系统接地、防雷接地、保护接地以及弱电接地共同连接作为一个接地系统，以建筑物基础作为接地体或单独在室外设置接地体，减少能源浪费，提高接地装置安全可靠，接地电阻值应按照上述接地系统设计的接地电阻的最小值确定。
2、接地方式
民用建筑中，需要接地的用电设备有很多，比如动力负荷中，电梯、水泵、制冷机组、空调机组、排烟风机等；照明负荷中，灯具、电脑、复印机、电吹风等等，连接方式就是用电缆或导线将外露导电部分连接在PE线上，它们的接地型式是保护接地。另外还有一种接地方式是等电位联结，等电位联结可分为总等位联结（MPB）局部等电位联结（LEB），总等位联结箱一般设置在变配电室内，把接地裝置、电气设备或装置外露导电部分（如强、弱电井内桥架、母线槽外壳等）以及不带电的金属外壳（如金属水管、金属支架、金属燃气管道、基础内钢筋、台盆支架等）全部联结，形成一个等电位，可防止PEN线和PE线传导引入的故障电压而导致的触电事故或火灾爆炸，也有利于消除电磁场引起的干扰，对弱电系统也有一定的抗干扰帮助。局部等电位联结是在一个局部范围内将能碰到的外露导电部分、外部可导电部分连接，使其在局部地区内外同一个电位。
3、接地保护线
1）接地保护线一般采用铜导线，保护线的最小截面可按照可按下式（2-1）计算（只适用于断开时间不超过5s），但应采用最接近的标准截面积
（2-1）
式中：Sp——截面积，mm2；
I——忽略保护电器阻抗的预期故障电流值（有效值），A；
t——保护电器的动作时间，s；
k——按保护线、绝缘和其他部分的材质以及最初和最终温度决定的计算系数
保护线的最小截面应符合表1的规定。
表 1 保护线的最小截面
4、等电位联结接线
等电位联结主母线的最小截面应不小于装置最大保护线截面的一半，并不应小于6mm2。当采用铜线时，其截面不宜大于25mm2。当采用其他金属时，则其截面应承载与之相当的载流量。
三、结 语
民用建筑接地系统十分重要，在选择接地系统方式时应慎重考虑，施工过程应严格按照设计、规范标准施工，否则影响用电安全，造成无法挽回的损失。
关键词：民用建筑；低压配电系统；接地型式
引言
民用建筑低压配电系统接地型式分为TN、TT、IT三种，其中TN接地系统还可分为TN-C、TN-S、TN-C-S系统。第一字母T代表一点直接接地；I代表所有带电部分与地绝缘或一点经阻抗接地。第二个字母T代表外露导电部分对地直接电气连接，与低压系统的任何接地点无关；N代表外露导电部分与低压系统的接地点直接电气连接（在交流系统中，接地点通常就是中性点），后面字母 S代表中性线和保护线是分开的；C代表中性线和保护线是合一的（PEN）线。本文对上述接地型式的特点、适用场合进行分析，并结合安装实例，讲述如何应用，为设计、施工人员提供参考。
一、接地系统
1、TN-C系统
TN-C系统整个系统的中性线N与保护线PE是合一的，即将设备外露可导电的部分连接在PEN线上，作为保护接零。PEN线即作为中性线又做为接地线，当三相用电负荷不平衡时，负荷电流会通过PEN线；或者如荧光灯、电脑灯等线性负荷启动频繁时会谐波电流也会通过PEN线释放到接地点。无论负荷电流还是谐波电流均会使用电设备外露导电部分与接地点产生电压降。在同一回路的低压配电系统中，如果PEN干线出现断线时，那么无法与接地点连接的所有用电设备外露导电部分将出现高的对地电压，电压的高低根据三相负荷不平衡程度或谐波强度决定，当对地电压达到一定危险程度时，超过了安全电压，有可能造成人身触电事故，更有甚者对地放电造成火灾、爆炸事故。
TN-C系统在民用建筑中使用较少，它适用于三相负荷基本相同、谐波少的配电系统。在这种系统中，如果出现单相接地情况，相当于相线与中性线短路，短路电流足够断路器动作，切断配电回路。在这种情况下，漏电保护器基本与断路器功能相同，无需安装漏电保护器。
2、TN-S系统
TN-S系统的整个系统的中性线N与保护线PE是完全分开的，PE线连接用电设备外露导电部分，N线作为三相负荷中性线，这种接地系统在民用建筑中较为常见，适用与公共建筑、高层建筑或大型建筑群，这种系统优点是保护接地和保护接零完全分开，PE线基本没有电流，完全起保护接地的作用，但N线仍然有电流存在，对人身安全产生威胁。
N线的电流有以下原因产生：民用建筑中用电负荷分为动力负荷、照明负荷，无论哪种负荷，在低压配电系统中，N线中都有电流，如动力负荷由电梯、水泵、制冷机组、消防排风设备等额定电压380V的三相用电设备组成，这些设备运行三相负荷基本平衡，但是由于上述设备有些采用变频器或其他电子设备进行电气控制，产生较多的谐波，这些谐波在N线上产生较大的电流，因此在动力负荷的配电回路中，N线也存在的电流不容忽视；照明负荷由照明灯具、电脑、复印机等额定电压220V的单相用电设备组成，在同一配电系统回路的照明负荷三相基本不会平衡，因此N线一般会有三相不平衡电流，而且像荧光灯、电脑、复印机等线性负载启动和运行过程中产生谐波多，在N线叠加会产生很大的电流，N线照明负荷越多，相对对地电压越高，对人身威胁越大。因此对于TN-S系统运行时N线电流大的问题，需要将N线导线截面加大，与相线导线截面一致，这样避免因导线截面小，电流大引起导线发热，造成火灾的可能。对于N线对地电压降大对人身安全威胁的问题，在电气回路断路器中需加装剩余电流保护器，防止人员因意外碰触断开的N线造成触电事故，避免人身伤害。
3、TN-C-S系统
TN-C-S系统系统中有一部分中性线与保护线是合一的。这种接地系统在民用建筑配电系统中也有使用，适用于一些比较分散的民用建筑，如住宅楼片区等等，有一定安全性，但在N线与PE线分开位置做重复接地，接地电阻≤10Ω，N线与接地点绝缘。
4、TT系统
TT系统有一个直接接地点，电气装置的外露导电部分接至电气上与低压系统的接地点无关的接地装置。这种接地系统能够有效避免故障电压沿着PE线自户外进入户内造成损害的情况，每个用电设备或建筑单独接地，适用于农村用电负荷分散的情况，而对于单独一个建筑内用电设备是无法使用的，因此它有局限性。另外，这种接地系统要求电气装置的外露导电部分接至电气上与低压系统的接地点无关的接地装置的电阻值一定要满足要求，否则易引发触电事故。TT系统中当系统接地点和电气装置外露导电部分已进行总等电位联结时，电气装置外露导电部分不另设接地装置。否则，电气装置外露导电部分应设保护接地的接地装置，其接地电阻应符合下式要求
R≤50/Ia
式中：R——考虑到季节变化时接地装置的最大接地电阻，Ω；
Ia——保证保护电器切断故障回路的动作电流，A。
5、IT系统
IT系统。IT系统的带电部分与大地间不直接连接（经阻抗接地或不接地），而电气装置的外露导电部分则是接地的。这种配电接地系统主要用于民用建筑中电机系统接地，实际使用不多见。
二、接地系统实际应用
在民用建筑中，TN系统经常用到。在低压配电系统中，采用接地系统的目的就是将所有用电设备可触及到的外露导电部分与保护PE线相连接，从而对电气设备和操作人员起到保护作用。因此接地系统很重要，笔者根据工程实例，总结有以下几点尤为重要：
1、接地装置
一般说来，民用建筑尤其公共建筑、高层建筑等单体建筑，采用接地方式是共用接地，也就是说工作接地、系统接地、防雷接地、保护接地以及弱电接地共同连接作为一个接地系统，以建筑物基础作为接地体或单独在室外设置接地体，减少能源浪费，提高接地装置安全可靠，接地电阻值应按照上述接地系统设计的接地电阻的最小值确定。
2、接地方式
民用建筑中，需要接地的用电设备有很多，比如动力负荷中，电梯、水泵、制冷机组、空调机组、排烟风机等；照明负荷中，灯具、电脑、复印机、电吹风等等，连接方式就是用电缆或导线将外露导电部分连接在PE线上，它们的接地型式是保护接地。另外还有一种接地方式是等电位联结，等电位联结可分为总等位联结（MPB）局部等电位联结（LEB），总等位联结箱一般设置在变配电室内，把接地裝置、电气设备或装置外露导电部分（如强、弱电井内桥架、母线槽外壳等）以及不带电的金属外壳（如金属水管、金属支架、金属燃气管道、基础内钢筋、台盆支架等）全部联结，形成一个等电位，可防止PEN线和PE线传导引入的故障电压而导致的触电事故或火灾爆炸，也有利于消除电磁场引起的干扰，对弱电系统也有一定的抗干扰帮助。局部等电位联结是在一个局部范围内将能碰到的外露导电部分、外部可导电部分连接，使其在局部地区内外同一个电位。
3、接地保护线
1）接地保护线一般采用铜导线，保护线的最小截面可按照可按下式（2-1）计算（只适用于断开时间不超过5s），但应采用最接近的标准截面积
（2-1）
式中：Sp——截面积，mm2；
I——忽略保护电器阻抗的预期故障电流值（有效值），A；
t——保护电器的动作时间，s；
k——按保护线、绝缘和其他部分的材质以及最初和最终温度决定的计算系数
保护线的最小截面应符合表1的规定。
表 1 保护线的最小截面
4、等电位联结接线
等电位联结主母线的最小截面应不小于装置最大保护线截面的一半，并不应小于6mm2。当采用铜线时，其截面不宜大于25mm2。当采用其他金属时，则其截面应承载与之相当的载流量。
三、结 语
民用建筑接地系统十分重要，在选择接地系统方式时应慎重考虑，施工过程应严格按照设计、规范标准施工，否则影响用电安全，造成无法挽回的损失。