摘要：分別對建筑電氣低壓配電系統中的各種接地系統進行了詳細的介紹，分析了其各自的特點及如何選用。詳細論述了PE保護線及等電位聯結在低壓配電系統中的重要作用。
　　關鍵詞：建筑電氣，低壓配電系統，接地系統
　　1TN—C系統
　　TN—C系統的中性線N與保護線PE是合二為一的，即將設備金屬外殼與PE線、N線連接在PEN線上，作為保護接零。PEN線除通過正常負荷電流外，有時還會通過諧波電流，PEN線上產生的電壓降(△=ILZPLN)將呈現在用電設備外殼和線路金屬管線上。當發生PEN線斷線或相線碰地短路事故時，將出現高的對地電壓。在同一臺變壓器供電范圍內的PEN線是連通的，故障電壓可沿PEN線竄至其他建筑物內的用電設備，不僅使人觸電，還會對地放電引起火災，因為故障電壓已經超過了安全值。
　　TN—C系統適用于三相負荷基本平衡且諧波電流較少的供電。對有爆炸、火災、井下、醫療和無專門維修的民用建筑、數據處理和一些精密電子設備用電不宜用TN—C系統。如果相線的絕緣損壞而碰殼時，相當于相線、中性線短路，短路電流較大，斷路器過電流保護足以瞬時切斷電路。因此在TN—C系統中使用剩余電流斷路器和僅使用斷路器的保護作用是一樣的，如果使用剩余電流斷路器會增加成本，還會在同一段PEN線上的用電設備之間傳遞高電位。保護接零就是中性線接地。在接零的系統中發生一相碰殼故障時，形成單相短路，電流很大，能使線路保護設備迅速動作，切除故障。
　　2TN—S系統
　　TN—S系統的中線性N和保護線PE是分開的，PE線不通過正常的負荷電流，因此，PE線和設備外殼不帶電位。PE線只有在發生故障時才產生電位，因此，可較安全地用于民用建筑電氣中，也適宜用于精密電子設備的供電。該系統不能解決對地故障電壓蔓延和相線對地短路引起中性點電位升高等問題。在TN—S系統中，N線上帶有以下成分的電流：
　　2.1諧波電流。現代建筑物中一般都用各種直流電子設備以及大量的熒光燈。它們產生的高次諧波除了對電源污染外，還會給N線帶來諧波電流，尤其是3次諧波電流。按理論分析，發生在三相中的3次諧波電流會在N線上疊加，疊加后的電流值是相當可觀的。有時N線上疊加的諧波電流甚至大于相線電流。因此，一般在三相四線回路中采用4根截面相等的電線或電纜供電。
　　2.2單相工作電流。N線上的電流與相線上的電流大小一樣，隨著照度標準的提高，單相工作電流也越來越大，這是不能忽視的。
　　2.3三相不平衡電流。這是單相負荷的供電系統中必然發生的現象。而且這種不平衡隨著時間變化，情況也變得更復雜。TN—S系統供電也就是針對三相不平衡用電負荷制訂的。上述3種成分電流混合后在N線上通過，其絕對值是不會太小的。另一方面，N線存在著阻抗，線路越長，阻抗越大，加上中間連接點的阻抗，N線上累積的阻抗是不容忽視的。尤其是越接近末端，阻抗就越大。N線上有電流和阻抗，必然產生對地電壓降。同一N線上的電壓降也是隨不同段變化，這個電壓降可能會大于50V。假如N線上某點帶有100A電流，該點的阻抗是0．5Q，則該點的電壓降便達到50V(人體最大安全電壓為50V)。因此，TN—S系統在正常運行時N線帶電，會發生電擊的危險。
　　3TN—C—S系統
　　TN—C—S系統中，中性線N和保護線PE一部分是合二為一的，另一部分是分開的，在民用建筑配電中，TN—C—S是常用的接地系統，通常電源線路中用PEN線進人建筑物總進線柜上后，再分為N線和PE線。這種方式接線簡單，具有一定的安全，適用于分散的民用建筑物配電。由于電源線路中的PEN線上有一定的電壓降，此電位仍將呈現在設備的外殼上，因此在單體進線處將PEN線做重復接地，接地電阻≤10Q后，分為PE線和N線，N線與地絕緣。
　　4TT系統
　　該系統過去稱為接地制，用電設備外殼用單獨的接地極接地，與電源的接地在電氣上無聯系，各個建筑物的電氣設備用自己的接地極接地，PE線互不連接，這就杜絕了故障電壓沿PE線自戶外竄人戶內的危險。因此供電部門提供給公用低壓電網供電的用戶大多是用TT接地系統，在農村用得較廣。因農村用電負荷分散，線路故障電流小，這個系統接地可以就地打接地極，避免了從電源引來PE線的麻煩。
　　5IT系統
　　IT系統中性點不直接接地或經高阻抗接地，也就是說電源帶電部分對地絕緣，用電設備的金屬外殼直接接地。該系統主要用于電機系統接地。IT系統不宜配出N線，如要配出N線時，需要在N線上裝設過電流保護，并用來包括N線在內的所有導線斷電。在有大量的單相用電設備時，需要配出N線。可在三相電源設置四極斷路器或隔離開關，在發生短路故障時同時切斷相線及N線。
　　6PE線的作用及約束條件
　　在民用建筑中，常用的低壓配電系統的接地形式有3種。在這些低壓配電系統設計中，需將所有電氣設備及可觸及到的金屬物體與保護PE線相連。在電氣設備與其相連的情況下，對電氣設備及操作人員起到保護作用。因此，在低壓配電系統保護中，PE線的設置是十分重要的一項技術措施。PE線是低壓配電系統在接地故障狀態下傳送故障電流的導線，對其有如下幾點要求:第一，載流能力需滿足保護裝置靈敏度的要求；第二，載流時的線載溫度及電磁感應強度對建筑物及內部不能產生火災或爆炸的危險。第三，TT系統由于接地故障電流小，因此，TT系統接地故障保護的約束條件為RAIa≤50V,式中RA—外露可導電部分的接地極電阻,Ia—保證保護電器在規定的時間內切斷故障線的動作電流。
　　近幾年來，不少電纜和母線槽生產廠家開發了五芯電纜及五線母線槽，這類產品已在工程中被廣泛采用。這類產品是為了滿足TN—S、TN—C—S、TT系統在制式上的要求，實際上這些系統只要求提供一條低阻抗的電流通道，并不要求每個出線回路PE線均需專設。各組PE線的選擇應按組內出線回路最大接地故障電流值來確定，或者按組內最大相截面積來確定。對于小容量支線回路，PE線允許專設。
　　目前在工程設計中常出現一些不正確的叫法。按國際標準正常供電的配電系統，不是按正常時是否通過電流這一原則劃分，而是單純從傳輸線的根數取其名稱，如“三相五線”等，這不是一種規范化的稱謂，還是應該以國際標準取其名稱。
　　7等電位聯結式中
　　等電位聯結可明顯降低預期接觸電壓，其效果比重復接地好得多，在工程中也易于實現。等電位聯結可分為主等電位聯結(常稱為總等電位聯結，MPB)和輔助電位聯結(常稱為局部電位聯結，LEB)兩種。其中主等電位聯結就是用主保護導體、主接地導體及電氣裝置的外部可導電部分(如金屬水管、主金屬構架、基礎內的鋼筋等)全部連接，在其影響區域內，電擊防護水平可明顯提高。輔助等電位聯結是在一個局部范圍內將能同時觸及的外露可導電部分、外部可導電部分相互連接，使其在局部地區內外于同一電位。對建筑物內的電氣裝置實施等電位聯結及安裝，可防止PEN線和PE線傳導引入的故障電壓而導致的電擊事故，也可消除電位差、電弧、電火花的發生，有利于消除電磁場引起的干擾，對弱電系統也是不可忽視的一項有效的抗干擾措施。等電位聯結安裝要求應執行國家建筑標準設計圖集及國家標準中有關等電位部分要求。
　　8結語
　　建筑電氣設計中正確選擇接地系統十分重要。如果選擇不當，引起的問題就很難采取措施來補救。故對接地系統的分析和選擇使用應當引起人們的重視。