建筑电气低压配电设计中各种接地系统探讨论文_张小颖

建筑电气低压配电设计中各种接地系统探讨论文_张小颖

湖北省建筑设计院 湖北省武汉市 430212

摘要:21世纪我国经济得以快速的发展,建筑行业的发展尤为迅速,其中建筑电气的配电系统在建筑行业中得到了广泛的使用。低压配电系统的组成包括高压配电线路、配电变压器、低压配电装置和一些能够控制和保护电路的设备共同组成的。低压配电系统的接地型式主要有IT系统、TT系统、TN系统,在建筑电气低压配电设计中占据重要的地位。随着现代生活中人们用电电器增多,用电量逐渐增大,怎样在建筑内合理的施工、合理的设计低压配电系统、合理的选择接地系统,保证配电系统在建筑内有效地为用户服务显得尤为重要。

关键词:建筑电气;低压配电设计;各种接地系统

1低压配电设计中的接地系统

接地系统是为了用电的安全与大地相连,大地有着很小的电阻,基本为零,反之电容量却很大,这样来自外部的电荷大部分都被大地所吸收,减小了建筑电气低压配电系统中由于电流和电压问题造成的破坏,所以在建筑电气低压配电的设计中要将带电的一端和大地连接在一起,保证用户用电的安全。目前的接地系统有很多种,接地的原理不同系统就有所不同,在首个字母的表示中,有一点电源端和大地直接连接的用字母T表示,电源端全部的带电设备一部分不接地或者有一点与抗组连接接触大地用字母I表示;在第二个字母的表示中,电气设备的接地点单独存在于电源端的接地点,外露导电的部分直接与大地连接用字母T表示,电源端和设备负荷端接地能够直接连接的用字母N表示;中性导体和保护导体在一起的用字母C表示,中性导体和保护导体是分在在一起的用字母S表示。为了确保在用电过程中不发生事故,保护用电的安全和平稳,我们要注意两个方面的内容,首先是电源端导体和大地之间的连接问题,然后是电气设备外露部分导体与大地之间的连接问题。

2建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析

2.1IT接地系统

IT接地系统是指在内部电源不接地的前提下由电气外部导电部分直接接地的系统。IT接地系统的作用在于低压配电系统发生故障时,输出电流在高电阻和高电压下形成很小的电流,不仅能保持低压配电系统的电源始终处于开启的状态,还能保证供电的稳定性与连续性。在这样的情况下,一旦发生一相接地故障时,而技术人员未能及时消除故障,极易发展成多重接地故障,继而造成较大安全事故。因此,在设计IT接地系统时,技术人员应设置专门的检查系统以便及时检查和清除系统故障。

检查系统的安装和使用,不仅不会造成技术人员检查故障时发生触电危险,而且在检查操作中无需切断电源,技术人员通过检查系统诊断实际产生的故障信息,并对故障产生的部位作出全面的检查和维修,实现了接地系统的及时、便利性检查和故障处理。IT接地系统多应用于应急电源、矿井中的电气装置,消防区域等对供电或接地故障的电压具有较高要求的场所。

2.2TT接地系统

TT接地系统是指建筑中所有用电设备的外露部位,分别通过一条与系统电源接地线没有任何联系的接地线与大地单独连接的系统。也就是说建筑中所有用电设备的接地系统都是单独地使用一根线与大地连接,且电气设备的保护线互不干扰,这样不仅有效地消除了保护线内部电流产生的相互作用与影响,对用电设备保护线和中心线的结合情况,也能有效规避通过保护线的运行对正常运行的中心线的影响。基于上述情况,在设计和使用TT接地系统时,技术人员不仅要保证所有用电设备都单独接地,还要保证这些接地线之间不会产生任何电气接触。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这不仅增加了接地系统施工的难度,也对技术人员的专业能力提出了更高的要求。由于TT接地系统的中心线直接接地,在大量用电设备处于工作状态时,极易发生用电安全事故,针对这一情况,技术人员在设计TT接地系统时要制定与之相符的风险防范措施。也正是因为这一情况,有科研院和设计院等对用电稳定性具有较高要求的场所才会使用TT接地系统。

2.3TN-C接地系统

TN-C接地系统是指中心线N与保护线PE结合起来以一条线与大地直接连接的系统。TN-C接地系统是将电气设备金属外壳、保护线PE和中心线N与接地线PEN相连接,这样做既可以将接地线PEN作为中心线使用也能当保护线使用。在实际的应用过程中,接地线PEN不仅可承载复杂的电流和谐波电流,能提高接地系统的总体设计效率,也能在高电流接入电阻低、电容大的大地时实现低压配电系统始终保持在相对较低的电位水平,有效提高电气设备的高压承载能力。由于TN-C接地系统能有效保障低压配电系统的安全稳定,因而多被用于负荷状况相对均衡的低压配电系统,但由于TN-C接地系统的中心线和保护线是结合在一起使用的,导致中心线的稳定性在很大程度上会受到保护线内部电流的影响,因而对于比较精密的建筑电气系统的稳定性,会产生很大的负面影响。基于这种情况,技术人员在设计和使用TN-C接地系统时,应尽可能地将中心线与接地线分开使用,以保障建筑电气低压配电系统的安全稳定性。

2.4TN-S接地系统

TN-S接地系统是指在电气系统内中性线与保护线在不直接联系的基础上分别完成接出并与大地单独连接的系统。简而言之,就是所有处在正常运行状态的电气保护线PE和金属外壳都不带电。由于中心线不被保护线内部电流所干扰,因而具有较高的稳定性,不仅民用住宅广泛使用TN-S接地系统,而且对供电稳定性具有较高要求的精密电子设备也会使用TN-S接地系统。

3建筑电气低压配电系统接地保护设计

建筑电气低压配电系统中接地保护功能主要在于建筑内用电设备一旦发生因某些原因造成漏电现象时,及时自动切断电源,防止触电情况发生,既保护了用户人身的安全,也保护了电气设备线路的安全。所以合理有效地选择接地保护系统是相关人员在设计中的一个重要环节,根据建筑内电气设备的用电情况和电气设备所处的相对环境出发,设计研究出最合理、有效的接地保护系统,才能提高建筑内用低压配电系统的稳定和安全性。

4如何使建筑电气低压配电系统中的接地系统保护行之有效

建筑电气低压配电接地系统对用户用电至关重要,它不仅决定了用电的安全性,也决定了用电的稳定性和实用性。所以,在进行电气系统设计时,设计师必须结合这两点,不仅要提高系统的实用性,更要保障用电的安全性。首先,设置相应的故障排查系统。在进行低压配电设计时,要充分考虑到所有可能出现的故障问题,如短路、漏电等。其次,安装感应灵敏的检查系统,在用电电压超过一定限度时,系统可自行切断电路,出现故障时系统可自行报警,有效保障用电的安全。再者,有效保护配电设备。保护配电设备,就相当于从源头对供电进行保护。设计者在进行系统设计时,要紧密结合周围建筑情况,适时适地安置配电设备,避免配电设备遭到风化、腐蚀等外界因素,以及偷盗、划刻等人为因素的破坏。最后,保持系统电位稳定。系统内的电位是否稳定,直接决定了用户用电是否稳定。因此,在设计系统的过程中,应对电位问题加以考虑,实现供电的安全稳定有效。

总之,21世纪,现代建筑建设速度越来越快,要求也越来越高,建筑内各种配套设施也越来越完善,因此建筑电气低压配电系统在建筑建设施工中就显得越来越重要。我们在设计和选择配电系统及接地系统时,要充分考虑建筑内用户的使用需求,尽可能地保护建筑内用户的人身和财产安全,重视建筑电气低压配电系统的设计。设计和工作人员应严格按照我国相关法律法规及设计规范的规定对建筑内电气设备的接地系统进行合理的选择和施工,保证建筑内低压配电系统能够有效、平稳、安全地运行工作,提高整个建筑的稳定性和安全性。

参考文献

[1]蔺怡.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].黑龙江科技信息,2014(16):79.

[2]杨云娜.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的探讨[J].电子技术与软件工程,2015(6):138-139.

论文作者:张小颖

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第14期

论文发表时间:2018/9/20

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