贾海
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摘要:楼宇低压配电系统自动化需要多种先进的技术协助,其中包括电力元件、系统,实践中应当应当加强技术控制。本文先对低压配电系统安全保护问题进行概述,并在此基础上重点分析TT、IT以及TN三种配电系统技术应用及管控要点,以供参考。
关键词:楼宇低压配电系统;安全保护措施;TT;IT;TN
近年来,随着国内经济社会快速发展,以往的低压配电系统已经表现出一定的滞后性,很多电力元器件需要更新换代。新科技形势下,节能降耗、小型化以及无人值守的电网系统将登上历史舞台。在当前楼宇低压配电系统设计过程中,应当在负荷中心直接应用高压,并在此基础上建立高压受电、利用变压器降压以及低压配电供电的架构。尤其是楼宇低压配电系统建设过程中,应当提高信息化、智能化以及网络化水平。
一、楼宇低压配电系统安全保护
基于现阶段国内建筑行业制定和实施的规定与楼宇电力系统建设要求,尤其是高度在十层以上的楼宇,实践中为了能够有效满足居民的生活需求,所用的电气设备数量与种类相对较多,因此对相关电气设备的应用也提出了更高的要求。近年来,随着国内高层建筑对电气设计要求的提高,建筑配电系统不仅应当有效满足人们的供电需求,而且还应当有效满足现代智能电气设施的用电需求。就国内目前建筑电气系统中的低压配电系统而言,其采用的主要保护方式是接零、接地两种保护形式。其中,所谓的接零保护方式主要是在整个配电系统运行时利用中性点以及地面之间的有效连接,建立一个高效的低压配电体系。在接零保护方式应用过程中,该种类型的低压配电系统建立时要求楼宇建筑内部的相关电气设备与外部之间的供电系统应当采用PEN线进行有机连接,这样才能确保楼宇低压配电系统运行安全稳定性。对于接地保护方式而言,较之于接零保护方式其最大的应用优势在于接地保护、电气设备外部之间没有直接的联系,而是一种相对比较独立的方式,这有利于维护电气设备和系统的正常运行以及安全可靠性。
二、楼宇中的低压配电系统应用实践
1、TT系统
对于高层楼宇建筑工程中的TT系统而言,在优化设计低压配电以及供电系统时,应当针对中性点进行选择保护方式,通常以直接接地保护形式最为常见。一般而言,在楼宇低压配电系统建设过程中,应用该系统和技术手段设计低压配电时应当保证确保整个楼宇电力系统PI与中心线N不出现通电问题;在配电系统安全运行管理实践中,也应当具备随时可以有效切断PE线电力的功能。对于TT系统而言,其安装过程中应当严格控制以下技术要点。第一,变压器低压侧的中性点可以直接接地,而且中性线切忌再进行接地,并且应当确保其与相线绝缘水平相当。在此过程中为了能够有效防止中性线出现断线问题,应当对中性线截面进行有效的处理,确保其符合规定要求,即零线截面看相线,七零三五为界限;七零为铝三五铜,小于相等大一半。同时,还应当对剩余的电流加强保护,其中包括剩余的电流终极保护、总保护以及末级保护。第二,中性线切忌装设单独开关、熔断器等装置。配电变压器低压侧、出线回路位置,均应当加装过电流保护装置,比如短路保护设备以及过载保护装置等。第三,同一低压电网切忌采用两种上述方式进行保护,以免会发生触电或者其他安全隐患问题。楼宇低压配电系统中的TT系统安装过程中,应当注意各部分的接线正确性,如下图所示。
值得一提的是,TT系统对保护可以接地,并非所有对象、电气设备等均可以接地。比如,一些情况下如果进行接地操作,则可能会将外界高电位引入其中;如果接地体周围存在着较大故障问题电流或者遭到雷电流时,接地体就会出现高电位。再如,三相用电严重不平衡,此时保护中性线上的电位就会相对较高一些。基于此,电气设备和系统外露的可导电部分接地与否,应当根据电气设备触电防护形式具体而定。
2、IT系统
当前国内高层楼宇建筑电力系统中所布设的低压配电系统,带电电源端口、电源端所采取的主要是不直接接地形式。实践中为了能够有效保证各部位保护作用的有效提升,通常采用的是阻抗、高电阻以及电抗等保护方式。就电气系统以及相关设施的外漏部分而言,所采用的保护方式主要是直接接地形式。从实践来看,采用IT系统的楼宇低压配电系统,应用时都会非常注重系统供电安全稳定性,而且该系统的有效应用可以确保楼宇低压配电系统稳定运行,为楼宇电气系统安全运行大笑了坚实的基础。对于IT系统而言,其带电部分不直接与大地连接,然而电气设施长期的暴露在外导电部分接地。如下图所示,是变压器常见的一种接线方式。
图1 TT系统接线示意图
图2 电压器Y接线示意图
对于IT系统而言,其安全可靠性非常的高,而且具有可带故障运行等优势,多用于出现故障问题且需要连续供电的设备。实践中,如果系统存在单相接地问题,只能基于系统对地电容形成回路;在此过程中,故障回路产生的阻抗非常的大,而且故障电流也特别小,电击危险性较小,出现
(下转第228页)故障问题是无需及时将电源切断。只有两相接地故障问题出现时,才将电源切断。IT系统中无法利用装负荷开关,主要目的在于避免故障问题发生时自动断电。同时,应当装设绝缘监测设备和监控系统,以便于能够及时提醒操作人员和管理者第一时间排除故障。
3、TN系统
高层楼宇电气系统布设过程中,因电气接地而建立的TN系统运行非常的复杂,所以在设计该系统过程中多采用的是保护性能较高、绝缘性较强的保护线,从而使被保护设施能够有效地连接起来,并在此基础上统一设定保护设备数据和参数,从而促进保护装置能够有效发挥其功能和作用。在每一个被保护电气设施进行连接时,应当对设施的中性点有效连接起来,这样才能保证电气系统能够安全可靠地运行。就当前的情况下来看,TN系统中常见的集中模式包括TN-C模式、TN-S模式以及TN-C-S模式等;通过长期实践应用,虽然模式有所不同,但是实际应用中均需要采取保护性能比较强的中心线予以合并与连接,这有利于促进电气设备和电气系统的稳定运行。以TN-C模式为例,实际上就是我们常见的三相四线制供电系统,操作非常的简易而且功能也比较突出;对于TN-S模式而言,其主要应用在密集数据信息采集的电子设备管理领域;TN-C-S则应用与矿业以及工业生产之中。
楼宇低压配电系统中的TN—C安装技术要点如下:为了能够有效确保故障问题发生时中性线保护电位能够与大地电位保持接近,保护中性线重复接地应当均匀分配;条件允许的情况下,建议在楼宇各接户线以及引线接线位置进行接地处理;用户端应当布设漏电末级保护设施;当供电网中的相线、保护中性线之间出现可忽略阻抗的故障问题时,则时间的时间内应当自动将电源切断。需要强调的是,中性线不可装设熔断器,也不能布设单独开关设施;对于配电变压器低压侧、出线回路而言,应当布设过电流保护装置,既要有短路保护,又要有过载保护。
结束语
总而言之,楼宇低压配电系统技术应用及其管控至关重要,实践中应当立足实际,根据楼宇工程电气系统特点,加强和加快配电技术创新与改进,提高其智能化以及自动化管控水平,这样才能充分发挥低压配电系统的作用。
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论文作者:贾海
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/12
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