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摘 要：人们与电的关系密切相关，无论是工业生产还是人们的生活。近年来，电力负荷迅速增加，电力企业已经建立了越来越多的电网。电网系统变得越来越复杂，电气设计人员也越来越关注接地故障保护，因为接地故障经常发生并且直接威胁到设备和人员的安全。在民用和工业设备的低压配电接地设计中，保护生命安全是重中之重，因此，如何防止电线损坏和火灾等事故已成为人们探索的首要前提。由于系统的接地方法不同，因此本文讨论了低压配电系统的接地设计和注意事项。
关键词：低压配电;配电系统;接地设计
1低压配电系统
低压配电系统是由配电变压器、配电变电站、低压配电线路等线路保护设备组成的电气系统。低压配电系统的部件有：
（1）低压断路器：低压断路器，也被称为自动开关，也可以自动执行电压损失、短路、欠压、过载保护，以及手动切换功能。
（2）负载开关：负载开关是一种切断负载电流的开关，该负载开关不不能断开故障电流，并且只能在系统的正常运行条件下加载负载电流。
（3）隔离开关：隔离开关应用广泛，结构相对简单，操作可靠性高，对开关站和变电站的设计，施工和安全运行有很大影响。
在设计低压配电系统时，需要考虑诸如电源性能，电能质量以及是否满足生产要求之类的问题。在低压配电系统中，一级负载必须具有两个独立的电源，而二级负载可以使用一个独立的电源，在正常情况下，应使用两个开关，以方便手动切换。低压配电系统的接线简单、灵活。同一电压的分布电平不得超过二个。
2接地和等电位联合的概念
接地是指系統、装置或设备上给定点于局部地之间做电连接。由于土壤的固有电导率可用于将电气设备电连接到地面并具有无限容量，因此将地球理解为等电位点并成为基准电位。
接地的一般概念是，它是连接到大地，在一个广泛的领域，本质上是一个等电位联结一样。生活在地球上的人通过接地电极与地面连接，这种等电位连接使电位差最大化消除，并减少电气事故。但是以地电位为基准电位不是有效的，因为它的作用过于广泛和线距过长。如果等电位连接的范围减少到导电部分建筑，室内或两个物体距离较短的情况下，将大大降低接触电压。
3低压配电系统接地设计问题
低压配电系统的接地设计是电气设计的基础之一，所有电气项目都应做好接地设计。但是，迄今为止，许多接地设计都不准确，概念尚不清楚，并且有些不符合新的相关国际标准和国家法规的要求。根据王厚余的行业教导，必须对低压配电系统中的接地概念进行更新。以下分析列出了低压配电系统的接地设计中的一些缺陷。
3.1低压配电系统中的接地问题
根据IEC标准规定的中性点工作系统（接地方式），低压供电配电系统分为IT系统、TT系统和TN系统。其中TN系统又分为TN-C系统、TN-C-S系统、TN-S系统三种。不同的接地型式有其各自的特点，根据这些特点，其适用场合与保护装置的设置不同。
（1）TN-C系统安全水平较低，发生接地故障时，设备外壳对地电压高，电击致死的危险很大，不能用剩余电流保护器来防电击和接地电弧火灾。PEN导体不允许切断，检修设备时不安全;PEN导体通过中性电流，对信息系统和电子设备易产生干扰等。由于上述原因，TN-C系统一般不宜采用。
（2）TN-C-S系统在独立变电所与建筑物之间采用PEN导体，但是进入建筑物后，N和PE导体分开，安全等级类似于TN-S系统。
（3）由于使用PE导体，TN-S系统通常不会通过工作电流，并且由于其电位接近地电位，因此不会干扰信息技术设备。
（4）如果在爆炸性环境中引入TN-C系统，正常运行情况下，中性线存在电流，可能会产生火花引起爆炸，因此在爆炸危险区中只允许采用TN-S系统。
（5）在TN系统中一般采用过电流保护兼作接地故障保护。在相线对地电压为380V/220V的TN系统配电线路接地故障的保护，其切断故障线路的时间应符合：配电干线和只供给固定式用电设备的末级配电线路不应大于5s;给手握式或移动式用电设备的末级配电线路不应大于0.4s。
3.2接地导体截面选择时忽视热稳定校验的问题
系统中性点接地线截面与变压器容量不匹配，不满足热稳定要求的问题。以某项目中10kV/0.4kV、1600kVA、Dyn11、短路阻抗百分数为6%的变压器为例，其中系统短路容量209.1MVA，经计算变压器低压侧出口端单相接地故障短路电流为（A），中性点电缆截面热稳定校验见表1。
表1配电变压器中性点接地导体的选择
3.3有关设置接地中继线的问题
许多电气建筑图纸都建议需要一个“接地干线”，其中一些是从变电站开始的，沿着电气竖井顶端至电缆桥架放置40 * 4mm2镀锌扁钢。设计说明中的接地干线通常建议将两端连接到接地设备，但是除非它们直接连接到电源的接地体，否则它们不能用作保护干线。电气设备的裸露导电部分接地，另一个是在沿着该干线的局部范围内充当等电位连接线。之所以存在电位差，是因为接地电位与周围的接地电位不完全匹配。距离越长，电位差越大。这是不安全的元素，因此地面主干应在水平方向每隔50 m垂直放置。该方向每20 m连接到接地设备，以及两端接地设备的连接问题，应在说明中进行补充。
3.4接地设备的钢筋连接问题
很多人在设计说明书中总是建议在地下基础的中部和外围各焊接两根16mm2以上的主筋，并且焊接的表面必须满足一定的防雷要求。在钢筋混凝土结构中，钢筋之间有许多交叉连接的点，这些点通过金属丝连接在一起，这些点上的电气接触足够可靠。过渡电阻的只有0.001 - 0.01Ω，能承受数千安的冲击电流，所以这种方法的配置，以确保整个雷电流通过多个并联分流许多并行放电路径，形成一个完整的电气通路。
结论
在工业和民用设施的低压配电系统的设计中，接地类型的应用以及安全保护的配置应引起专业电气设计师的高度重视，系统的选择是一个非常复杂的过程，因此相关的设计人员需要采取适当的接地系统设计，安装和保护措施，并且在选择接地系统设计时，必须合理地保护和配置接地类型，以便整个系统能够经济，可靠地运行。
参考文献
[1]吕少剑.讨论关于建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分[J].建筑工程技术与设计，2016（19）.
[2]王卫东.低压配电系统接地形式的选择[J].电气研究，2010（1）.
[3]杨征.浅谈低压配电系统接地形式的选用[J].建设科技，2013，（3）：192-193.
[4]庞传贵，王晋恒，张贺远.用户变电所低压配电系统的接地[J].建筑电气.2016（2）：18-23.
[5]白璐.建筑电气低压配电设计中各种接地系统分析[J].建筑工程技术与设计，2019，（30）：3119.
关键词：低压配电;配电系统;接地设计
1低压配电系统
低压配电系统是由配电变压器、配电变电站、低压配电线路等线路保护设备组成的电气系统。低压配电系统的部件有：
（1）低压断路器：低压断路器，也被称为自动开关，也可以自动执行电压损失、短路、欠压、过载保护，以及手动切换功能。
（2）负载开关：负载开关是一种切断负载电流的开关，该负载开关不不能断开故障电流，并且只能在系统的正常运行条件下加载负载电流。
（3）隔离开关：隔离开关应用广泛，结构相对简单，操作可靠性高，对开关站和变电站的设计，施工和安全运行有很大影响。
在设计低压配电系统时，需要考虑诸如电源性能，电能质量以及是否满足生产要求之类的问题。在低压配电系统中，一级负载必须具有两个独立的电源，而二级负载可以使用一个独立的电源，在正常情况下，应使用两个开关，以方便手动切换。低压配电系统的接线简单、灵活。同一电压的分布电平不得超过二个。
2接地和等电位联合的概念
接地是指系統、装置或设备上给定点于局部地之间做电连接。由于土壤的固有电导率可用于将电气设备电连接到地面并具有无限容量，因此将地球理解为等电位点并成为基准电位。
接地的一般概念是，它是连接到大地，在一个广泛的领域，本质上是一个等电位联结一样。生活在地球上的人通过接地电极与地面连接，这种等电位连接使电位差最大化消除，并减少电气事故。但是以地电位为基准电位不是有效的，因为它的作用过于广泛和线距过长。如果等电位连接的范围减少到导电部分建筑，室内或两个物体距离较短的情况下，将大大降低接触电压。
3低压配电系统接地设计问题
低压配电系统的接地设计是电气设计的基础之一，所有电气项目都应做好接地设计。但是，迄今为止，许多接地设计都不准确，概念尚不清楚，并且有些不符合新的相关国际标准和国家法规的要求。根据王厚余的行业教导，必须对低压配电系统中的接地概念进行更新。以下分析列出了低压配电系统的接地设计中的一些缺陷。
3.1低压配电系统中的接地问题
根据IEC标准规定的中性点工作系统（接地方式），低压供电配电系统分为IT系统、TT系统和TN系统。其中TN系统又分为TN-C系统、TN-C-S系统、TN-S系统三种。不同的接地型式有其各自的特点，根据这些特点，其适用场合与保护装置的设置不同。
（1）TN-C系统安全水平较低，发生接地故障时，设备外壳对地电压高，电击致死的危险很大，不能用剩余电流保护器来防电击和接地电弧火灾。PEN导体不允许切断，检修设备时不安全;PEN导体通过中性电流，对信息系统和电子设备易产生干扰等。由于上述原因，TN-C系统一般不宜采用。
（2）TN-C-S系统在独立变电所与建筑物之间采用PEN导体，但是进入建筑物后，N和PE导体分开，安全等级类似于TN-S系统。
（3）由于使用PE导体，TN-S系统通常不会通过工作电流，并且由于其电位接近地电位，因此不会干扰信息技术设备。
（4）如果在爆炸性环境中引入TN-C系统，正常运行情况下，中性线存在电流，可能会产生火花引起爆炸，因此在爆炸危险区中只允许采用TN-S系统。
（5）在TN系统中一般采用过电流保护兼作接地故障保护。在相线对地电压为380V/220V的TN系统配电线路接地故障的保护，其切断故障线路的时间应符合：配电干线和只供给固定式用电设备的末级配电线路不应大于5s;给手握式或移动式用电设备的末级配电线路不应大于0.4s。
3.2接地导体截面选择时忽视热稳定校验的问题
系统中性点接地线截面与变压器容量不匹配，不满足热稳定要求的问题。以某项目中10kV/0.4kV、1600kVA、Dyn11、短路阻抗百分数为6%的变压器为例，其中系统短路容量209.1MVA，经计算变压器低压侧出口端单相接地故障短路电流为（A），中性点电缆截面热稳定校验见表1。
表1配电变压器中性点接地导体的选择
3.3有关设置接地中继线的问题
许多电气建筑图纸都建议需要一个“接地干线”，其中一些是从变电站开始的，沿着电气竖井顶端至电缆桥架放置40 * 4mm2镀锌扁钢。设计说明中的接地干线通常建议将两端连接到接地设备，但是除非它们直接连接到电源的接地体，否则它们不能用作保护干线。电气设备的裸露导电部分接地，另一个是在沿着该干线的局部范围内充当等电位连接线。之所以存在电位差，是因为接地电位与周围的接地电位不完全匹配。距离越长，电位差越大。这是不安全的元素，因此地面主干应在水平方向每隔50 m垂直放置。该方向每20 m连接到接地设备，以及两端接地设备的连接问题，应在说明中进行补充。
3.4接地设备的钢筋连接问题
很多人在设计说明书中总是建议在地下基础的中部和外围各焊接两根16mm2以上的主筋，并且焊接的表面必须满足一定的防雷要求。在钢筋混凝土结构中，钢筋之间有许多交叉连接的点，这些点通过金属丝连接在一起，这些点上的电气接触足够可靠。过渡电阻的只有0.001 - 0.01Ω，能承受数千安的冲击电流，所以这种方法的配置，以确保整个雷电流通过多个并联分流许多并行放电路径，形成一个完整的电气通路。
结论
在工业和民用设施的低压配电系统的设计中，接地类型的应用以及安全保护的配置应引起专业电气设计师的高度重视，系统的选择是一个非常复杂的过程，因此相关的设计人员需要采取适当的接地系统设计，安装和保护措施，并且在选择接地系统设计时，必须合理地保护和配置接地类型，以便整个系统能够经济，可靠地运行。
参考文献
[1]吕少剑.讨论关于建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分[J].建筑工程技术与设计，2016（19）.
[2]王卫东.低压配电系统接地形式的选择[J].电气研究，2010（1）.
[3]杨征.浅谈低压配电系统接地形式的选用[J].建设科技，2013，（3）：192-193.
[4]庞传贵，王晋恒，张贺远.用户变电所低压配电系统的接地[J].建筑电气.2016（2）：18-23.
[5]白璐.建筑电气低压配电设计中各种接地系统分析[J].建筑工程技术与设计，2019，（30）：3119.