浅析工厂电气工程设计中接地系统论文_冯立东

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摘要:近年来,建筑行业随着经济的不断发展而发展并逐步朝着绿色、节能方向发展。接地系统问题作为建筑电气设计中的重中之重其质量对整个建筑电气设计的安全起着非常重要的作用。为了能够使住户能够拥有一个更安全、舒适的生活环境,必须对电气设计中的接地系统进行合理的设计,特别是接地系统对低压配电系统的安全运行极为重要。

关键词:工厂电气;设计;接地系统

一、TN-C-S系统

TN-C-S系统是工厂电气工程设计中常用的接地系统,在这种系统之中,保护线与中睦线一部分分开,另外一部分是合用的,TN-C-S系统在民用的工厂电气工程中十分常用,在实际的设计过程中,一般会将电源线分为N线以及PE线,TN-C-S系统相对较为简单,安全性也比较高,在这个系统中,由于电源线路中有电压降,线路上的电位将会与设备的外壳中出现,因此,在线路接地系统的设计上,需要将线路重复接地,当接地电阻小于等于10欧姆的时候,将线路分为N线和PE线,N线的设计要与地面绝缘。

二、TN-C系统

TN-C系统中的中性线N与保护线PE是连在一起的,也就是把金属外壳和PE线以及N线连接在PEN线上。图1所示,我们可以根据设备的外壳以及线路的金属管线来判断PEN线中产生的电压变化,因为,PEN线上会有正常负荷电流和谐波电流出现。假设PEN线在地面上出现短路或者是折断想象,那么线路上的电压就会变得非常高,一般同一个地区都会使用同一台变压器,假如这台变压器发生故障,那么这个地区的所以设备都会因为PEN线的传送而受到影响,从而会发生火灾或者触电等情况,这正是因为发生故障而导致电压增加。如果是保护接零则这条线为接地线,假设这条线一旦发生特殊情况就会造成电流过大从而形成短路,这时保护装置就会起到保护的作用,立即切断电源,排除故障。在TN-C系统中,不仅可以起到保护接零的作用还能起到保护接地的作用。如果是按照接地保护的情况下,假设发生碰壳情况,这时中性接地线的电位就会迅速上升,使得外壳上带电粒子产生高压的危险(如图2)。

三、TN--S系统

在TN-S系统里,中性线N和保护线PE并没有连接在一起,带电荷的电流没有办法通过PE线,所以PE线只会在电路中发生断电时才会带电,正是由于PE先具有此种优点,因此在民用建筑中被广泛使用。然而由于低压蔓延以及相线对地的缘故导致了短路现象从而引发电位不断升高,最后导致断电,该系统在这种情况下就无能无力了。在TN-S系统里,在N线上可以通过的电流主要有以下几种:第一种是单相工作电流。N线和相线上通过的所有电流大小都是一样的。随着照度标准的不断提高,这种电流也会随着增加,所以对于这个问题我们必须要引起格外的注意。第二种:三相不平衡电流。随着供电系统在运作的过程中单相负荷肯定会出现不平衡的情况发生。然而随着时间的不断变化,这种不平衡的情况也会越来越严重。针对这种情况TN-S系统供电随之出现。当所有的混合电流全部组成在一起同时通过N线时会产生一个很大的绝对数值。与此同时,N线具有阻抗的特点,并且随着路线长度不断的变长相应的抗阻能力也会随着增强,所以这部分的抗阻我们必须要引起格外的注意。正是因为电流以及阻抗的缘故,所以N线不会产生太大的电压降。如果是同一根N线上的电压,在不同的电压线路上其作用的效果是不同的,当然也会有个别的电压超过50V,例如某条线路上的N线电流为100A,而该点的阻抗点为0.5lI,因此该条线路上的电压会下降至50V。因此,在TN-S系统中,由于N本身的特点带有电离子,会很容易引发电击的情况。剩余电流短路器保护装置的接线如图3所示。。图3中1、2、3处或更多处都可使用剩余电流断路器,因此需要注意以下方面:(1)在施工安装剩余电流断路器时,不能将PE线不能穿过电流互感器中,否者会发生电流保护装置拒动的情况,从而造成了流向零序电流互感器的电流向量和为零的情况;(2)我们往往会在不同的支路上使用同一根PE线,防止某些设备没有使用剩余电量保护,例如图3内的Ⅲ所示,只要相线受到损坏,就会导致高电位随着PE线传递到别的像图3里I、Ⅱ设备那样的设备外壳上,在这种想象下2、3支路上的剩余电流将会无法进行很好的工作,由于他们的外壳上本身具有很高的电压,所以,对于该支路上的用电设备应该尽可能的安装相应的设备进行保护。

四、等电位联结

采取等电位联结的方式可以有效的降低预期接触电压,这种方式的效果也比重复接地的效果要好,也更加容易实现,等电位联结可以分为主等电位联结以及辅助等电位联结,主等电位联结就是用于主接地导体、保护导体以及电气装置外部的导体的连接中,在主等电位的区域中,其电机防护的水平要比其他区域高;辅助等电位联结就是在局部范围之内将外部的可导电部分相互连接起来,使这一部分可以处于同一电位。

结束语

现代化的建筑结构越来越复杂,因此,对于建筑电气设计中的接地系统的要求越来越高。这就需要我们在设计相应的接地保护系统时,充分考虑人们的使用要求,最大限度地保证人们的生命财产安全。在具体设计中,应根据电气设备的运行环境选择低相应的配电系统,并严格按照相关规定进行接地保护装置的设置,从而提高整个建筑工程的安全性和稳定性。

参考文献

[1]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(06).

[2]张振军,李武宁,申耀克.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].科技与企业,2014(05).

[3]沈天杭.关于建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].中华民居(下旬刊),2014(06).

论文作者:冯立东

论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期

论文发表时间:2017/8/17

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