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现代建筑的等电位连接方法分析
现代建筑的等电位连接方法分析 TT系统的特点及其适用范围TT系统是一种电源中性点接地的系统（如图 2）。该系统的主要特点就是裸露在外的导电部位与电源接地点相对独立而直接 接地的。即：电源中性点接地与电气设备的金属外壳之间不存在电气联系。该系 统主要适用于精密电子设备以及数据处理设备的供电。系统中的PE线也是相对 独立的，这就在一定程度上避免了线路在出现故障时，同时出现对地故障电压的 蔓延。不过在对TT系统进行设计时，对于保护接地以及工作接地必须分开，但 是在同一幢建筑物中基本上不可能实现，且在维修的过程中，其难度也相对较大， 因此，该系统的使用相对较少。TN类系统的特点及其适用范围目前，在民用建筑的电气设计过程中，TN 类系统接地的方式得到了广泛的应用。此类系统的主要特点就是所有裸露在外的 电气设备的导电部分均可连接在保护线PE上，而保护线则与中性点相连接，以 此来达到接地的效果。此外，当低压电源线路进入到建筑物时，保护线PE还可 以在其入口处接地，这样做可以确保出现故障时，保护线的电位基本上与地面电 位一致。在TN类系统中，根据中性线N与保护线PE是否存在合并的情况，可以 将其分为TN-C-S、TN-S、TN-C这三种。（1）TN-C系统的中性线与保护线是合 并在一起的，即PEN线（如图3所示）。其优点主要是经济、简单。在三相负荷 平衡的系统中，当接地处出现短路故障时，不过其故障电流相对较大，通常需要 安装过电流保护装置来切断电源，确保电气设备的安全。不过该系统存在下列缺 点：①在三相或单项负荷不平衡以及存在谐波电流的线路中，PEN线通常都会有 较为微弱的电流通过，塔索产生的压降最终会表现在线路金属保护管或用电设施 的金属外壳上。这就不利于敏感电子设备的供电。②PEN线上的微弱电流在存在 爆炸危险的环境中，容易引发爆炸事故。③在同一栋建筑物内，PEN线基本上存 在电气连接的情况，当其出现接地短路或短线时，就会出现相对较高的对地故障 电压，甚至扩大事故的范围。因此，该系统基本上不用在民用建筑中，不过对于 工业建筑则较为适用。（2）TN-S系统的中性线与保护线以电源中性点为界，分 开后便不会在出现混淆的情况（如图4）。该系统的优点就是，一般情况下，PE 线不会出现过负荷电流，与PE线相连接的电气设备的金属外壳在正常情况下就 不会带电。因此，这种设备不适合用于精密电子仪器的供电以及数据处理，同时 也不适用于存在爆炸的危险环境中。在民用建筑的内部，尤其是住宅内，家用电 路基本上都会设置接地点插头，所以，采用TN-S系统具有安全、方便的特点。
（3）TN-C-S系统是TN-C和TN-S结合体（如图5所示），即在A点前为TN-C系统， 但在A点后则为TN-S系统。TN-C-S系统综合了上述两种系统的安全以及经济的优点，因此，它在各类建筑的建设过程中得到了较为广泛的应用。在对多层建筑 进行电气设计时，其电源基本上是从小区的集中配电房或市政电网中引入的。基 于此，电源线路最好选用TN-C系统，当线路进入建筑物后，改用TN-S系统，以 此来在整个建筑物中形成TN-C-S系统。
所谓的等电位联结就是指，当线路与接地系统达到等电位时而进行的导体 联结。实行等电位联结的主要目的就是较少或消除电位差，使电位始终处于一个 较为平衡的状态，最终达到降低接触电压的目的。通过对TN类系统进行分析， 我们可以发现，采用等电位联结的方式可以将故障状态下的接触电压值降到最低。
此外，还可以将电源引入建筑物时的危险电压降到最低，即将其控制在安全值以 下。所谓的安全值就是指，在线路正常运行时，其正常环境中的电压为50V，潮 湿环境中的电压则为25V。这也是建筑防雷安全所必须的，由此可见，在对建筑 物进行电气设计时，等电位的联结是防止低配压配电系统在运行过程中出现故障 的关键措施之一。根据等位电压的联结范围可分为局部等电位联结以及总等电位 联结。
局部等电位联结对于一般的住宅而言，浴室与卫生间基本上是合二为一的， 由于浴室属于潮湿环境，在干燥时人体电阻可达上万欧，沐浴后人体皮肤的电阻 仅为数百欧，因此，在接触到金属管道所传来的微小电压时，也会出现触电死亡 的情况。因此，在对浴室的电气设备进行设计时，必须要选择防潮型的设备，并 确保插座的位置能够达到相应的安全要求，对于浴室还必须做好相应的等电位联 结。在浴室做局部等电位联结就是在浴室墙下预埋一个局部等电位连结端子板再 将浴室内各金属管道和金属部件与之连接起来即可。
总等电位联结对于住宅的总等电位联结，就是在电源进线的总配电箱附近 设置一个等电位联结端子板。该端子板的一端与建筑物的重复接地极、地下金属 管道相连。另一端则与建筑物中的金属构件、空调管、采暖管、煤气管、总水管 以及其它一些可以联结的金属构件相连。同时还必须引出一根总的保护线，将其 与总配电箱中的保护母排联系在一起，然后再由总配电箱中的保护母排分别引出 PE线到各分户配电盘上。通过对建筑物设置等电位联结系统（如图7所示），当 线路运行过程中没有出现接地故障时，上述导体基本就会处于地电位，即电位为 “0”状态。此时，人体与之接触也不会出现触电危险，且无电流流过，导体也不 会出现发热的现象，这也在一定程度上避免了建筑物由于电路故障而出现火灾的 情况。
作者：陶光东 何 超 单位：云南省交通规划设计研究院
