建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析论文_陈健

建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析论文_陈健

沈阳化工研究院设计工程有限公司 辽宁 沈阳 110021

摘要:建筑的智能化水平随着经济的发展不断提高,建筑内强弱电设备使其接地系统设计更加的复杂,因此想要使接地系统的设计更加经济和合理,则应该按照建筑的实际特点选择合理的接地型式。本文对各种接地型式进行了详细的分析,分析了电气接地措施,以供参考。

关键词:建筑电气;低压配电设计;接地系统

在建筑的建设的过程中,必须要重视建筑电气低压配电设计工作,采取更加科学合理的设计方法,特别要关注建筑电气低压配电设计的接地问题,继而构建更加科学合理的接地系统。

1、低压配电系统接地型式

1.1TN系统

(1)TN-C系统

该系统共用N中性线和PE保护线,连接电气设备没有带电的金属外壳。当金属外壳带电的时候,电流会通过零相回路流到单相短路,把电源快速切断,保证人身安全。但是在建筑中有比重较大的单相负荷,不能保证三相负荷,加上建筑中多种设备运行时产生的高次谐波电流,与PEN线上相对不平衡的电流相互叠加,N线的电流就会产生波动,导致中性点接地电位不稳定情况发生。

此时金属外壳会带电,威胁到人身安全,得到的电位基准点也不够稳定,导致精密的电子设备运行不稳定,因此该接地系统不能用作建筑的接地系统。

(2)TN-C-S系统

该系统前部分中性线(N)和保护线(PE)二者合一,即PEN线,在进户位置重复接地,进户之后就会分成N线和PE线。如果分开,以下线路便不能再结合。该系统中一般N线带电,PE线不带电,能保障人身安全。所以只要使用接地引线,从统一的地体处引出,选用合适的地电阻阻值,该接地系统能用作建筑接地系统。

(3)TN-S系统

该系统属于三相五线制,N线和PE线之间没有和电气相连接,除了和变压器中性点共同接地,其N线带电,PE线不带电。在运行的时候PE线上没有电流通过,因此外露的设备容易产生导电的部分没有相对的对地电压,发生故障时比较容易切断电源,保证安全。因为PE线不带电,基准电位比较安全,所以如果对电子设备没有具体要求的时候可以采用该接地系统。

1.2TT系统

该系统常被使用在公共电网供电的建筑物中。如果运行正常,不论三相负荷平衡与否,如果N中性线带电,PE线则不会带电。如果单相接地产生故障,保护接地缺乏及时切断故障的灵敏程度,设备的外壳才可能会带电。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因为电源端和设备外壳的接地电阻决定了接地故障的电流,一般情况下该电流较小,不能使低压短路器发生自动跳闸,漏电设备的外壳中的对地电压会高于安全电压,所以如果使用合适的保护漏电电流动作的保护器对接地故障进行保护,则可以作为建筑的接地系统。

1.3IT系统

因为该系统经过高阻值接地的时候没有N线中性线,因此电压一般是380V,无相电压是220V时,保护接地的PE线才能单独和地相接。当绝缘产生损坏的情况下,故障点对地的电压几乎为零,电流也比较小,不会对系统的运行造成影响,但是因为其中缺少N中性点,因此不适合作有众多单项设备的建筑的接地系统。

通过分析得出,为了使配电系统安全的运行,TN-C和TN-C-S系统严禁单独断开PEN线,如果保护电器的PEN极需要断开,那么全部相线极需要一起断开。TN-C系统和PEN线断开时,如果各相负荷部不对称,会产生零位偏移,会使各相电压产生波动,烧毁单相用电设备,还会使PEN线上高电位传输到电气设备外露可导电的部分,容易使人触电。如果配电线路的一相产生直接对地短路,就会使TN-C系统中的电源中性点提高,并通过PEN线把相对高的电位传输到和电气设备相接的外露的导电部分,因为电源中性点有较高的电阻,接地短路的电流一般比正常电流小很多,不能使电流经过线路首端对电器产生保护。TN-C系统线路的首端不能设置保护漏电的电器,因此外露的电气设备可能会因长期带电而发生安全事故,应该把PEN线和相线一起切断。

2、电气接地的措施

2.1防雷接地的措施

因为建筑物中增加了低耐压的布线设备,因此必须要有相对严密的防雷接地的系统。通常要根据落雷的反击条件设置接地装置的工频接地电阻,如果电气设备和防雷装置使用同一个接地网进行工作,则应按照设备的最小值要求连接接地电阻。

2.2保护性接地措施

该措施指的是采用PE线把建筑物内的用电设备和附近的金属构件连接起来,注意不能连接N线和PE线。如果接地装置中的电气设备的绝缘部分产生损坏,人体和带电的外壳接触,接地的短路电流会同时流过人体和接地体,一般情况人体的电阻会比接地电阻大数百倍,相反流过人体的电流会比流过接地体的电流小数百倍。如果接地电阻很小,人体中流过的电流可以忽略不计。

2.3屏蔽接地和防静电接地措施

建设建筑应该充分考虑电子设备的电磁兼容性,为了防止设备产生损坏,系统设备布线的时候应该尽可能防止外来干扰和内部传导。非线性电流、静电放电、自然雷击、大功率辐射电磁场等都可能会发生导线间耦合、电容效应、电感效应等现象,对发送或接受传输频率高的设备会产生干扰,因此需要采取相对保护措施,防止造成干扰。采取的最佳方法是正确接地和屏蔽,可以把设备的外壳和PE线连接起来,导线屏蔽一端连接PE线,室内屏蔽也应该PE线相连接。

另外,要重视防静电的干扰。在干燥的房间内,人行走和移动设备都会因为摩擦产生静电。建筑大多有防静电要求的各种设备,如果接地设置不良,会对电子设备产生严重干扰,还会把设备的芯片击坏。

2.4直流接地措施

电子设备在进行工作的时候一般是利用微电流和微电位迅速的利用互联网进行工作。为了使其工作时更加准确和稳定,需要有相对稳定的基准电位和电源做支撑,因此可以采用截面相对大的绝缘铜芯线来作引线,一端供电子设备直流接地,另一端直接连接基准电位。引线不能连接PE线,禁止连接N线。

3、结束语

为了保障建筑的电气设备能安全稳定的工作,应该采用TN—S为其供电接地系统,为了节省成本,方便施工,还应该根据规定使用同一个接地体。综合接地体作为接地电位的基准点,能引出很多功能的引线接地,使用总等和辅助等电位的方法组合成完整的接地系统,保证整个建筑工程安全可靠的运行。

参考文献:

[1]秦翠娟.建筑低压配电系统接地型式与措施[J].智能城市,2017,01:246.

[2]邓杰.建筑电气强电部分设计的相关问题和应对策略[J].黑龙江科技信息,2017,03:78.

论文作者:陈健

论文发表刊物:《防护工程》2017年第2期

论文发表时间:2017/6/8

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