摘要:现在的建筑都在逐渐向大型发展,而在大型建筑中,强弱电系统的接地问题则是必须要解决的部分。由于二者工作状态和性质的不同,二者采用的接地保护方式也就不同了,但是二者又不是完全无关的,所以强弱电系统的接地问题就有了探讨的必要。本文结合自身的经验,探讨强弱电系统接地的作用和应该注意的问题,希望对大家有所帮助。
关键词:大型建筑;强弱电系统;接地问题
引言
我国建筑行业迎来一个发展的高峰期,大型建筑层出不穷,探讨大型建筑中强弱电系统的接地问题,是具有时代意义的,无论是对建筑施工技术,还是对居民的安全生活保障,都是十分必要的。
一、接地在电气管理中的重要性及其作用
目前,我国高层建筑采用的主配电系统大部分是放射式配电系统,它的主要优点就是配电系统良好的独立性,也就是说在一部分电路出现故障的时候,不会对另一部分产生影响,所以它供电稳定,而且便于检修。但它也有个明显的缺点,就是投资较高,尤其是在电缆方面的投资。在目前的大型建筑配电线路中,用的比较多的是三相五芯电力电缆,也就是电缆包括三根相线,一根中性线,一根专用地线。这就是我们常说的“TN-S”供电系统。这种线路的优点就是能够在不增加地网投资的前提下,保证用电的相对稳定。它主要用于配电线路短,配电设备少,受电点接地有困难时。但是,在变压器中性点直接接地系统中,高层建筑的配电设计应首先考虑采用“TN-S”供电系统,即由低压配电室至电缆竖井受电箱一段的配电采用“TN-C”配电系统,各层配电箱至各层配电设备则采用“TN-S”系统,这样往往在实际供电工程中,低压配电室离高层建筑物的电缆竖井较远,使得低压电缆较长,“TN-S”系统的五芯电缆与四芯电缆相比,其容许的载流量要小些,在相同计算负荷的条件下,电缆截面要选得大些,又增加了一条地线使电缆造价增加了许多。值得特别注意的是,对于“TN-S”系统,重复接地是对PE线的重复接地,其作用如下:
1.如不进行重复接地,当PE断线时,系统处于既不接零也不接地的无保护状态;而对其进行重复接地以后,当PE正常时,系统处于接零保护状态;当PE断线时,如果断线在重复接地的前侧系统则处在接地保护状态。
2.当相线断线与大地发生短路时,由于故障电流的存在造成了PE线电位的升高,如果二者间电阻较小,PE线的电位很有可能远远超过安全电压。这是及其危险的,对用电器有严重的损坏甚至引起安全事故。所以我们必须进行重复接地,使电阻与电源工作接地,电阻并联后等效电阻小于电源工作接地电阻,使得相线断线接地处的电阻分担的电压增加,从而有效降低PE线对地电压,防止发生安全事故。
3.PE线的重复接地可以降低当相线碰壳短路时的设备外壳对地的电压。
结合上文的叙述,我们不难看出,改善TN系统的保护性能,PE线的重复接地,可降低漏电设备对地电压,降低PE线断线的危险,减少故障持续时间,从而减少了低压接地故障引起各类事故的危险性。而总等电位的连接将由接地极引来的接地干线,用电设备外壳,管道以及建筑物的金属结构等互相连接,这样的连接同样可以降低建筑物内发生接地故障的接触电压,消除PE线窜入的危险故障电压,降低保护电器动作不可靠带来的危险性。
我们知道,用电系统存在的安全隐患除了漏电等引起的直接触电事故外,还有一类就是接地故障引起的火灾。上述接地方式在防火方面是有极大的差异的。对于TN-C系统来说由于PE线与N线合二为一,正常工作时有不对称电流和谐波电流通过该线将产生压降,当该线断线或相地短路时,将会发生较高的对地故障电压,而且某一处的故障电压将沿着PE、N线窜至其他部位,这时就特别容易出现多处同时起火的现象,引燃附近的易然物品发生火灾。因此使用该系统时,一定要注意控制三相负荷基本平衡,以确保安全。
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当采用TN-S系统时由于PE线和N线是分开的,在正常工作时,PE线上没有不平衡电流通过,而与PE线相连的设备外壳是不带电的,只有在接地出现故障时才带电位,因此该系统的危险性大大降低,但必须保证PE线的接地连接牢固。否则在接零设备发生带电部分碰壳或是漏电时,就构不成单相回路,电源就不会自动切断,就会产生两个后果:使接零设备失去安全保护;使后面的其他完好的接零设备外壳带电,引起大范围的电气设备外壳带电,造成可怕的触电威胁。
二、大型建筑中强弱电系统的接地问题
在大型建筑电气施工中,为了保证供电质量和安全,应特别注意以下几个方面的问题:
1.能把弱电系统的接地与强电系统的接地互相联接
强电系统的接地网并非实际的等电位,在不同的网点会出现电位差;当有大的接地电流注入地网时,各网点就会出现较大的电位差。而弱电系统本身的电压低,对接地点电位差不应超过1V,接地电阻值要求相当小,如果采用“TN-S”系统中的地线,可能会影响电子设备的正常工作,因此,对强弱电系统的接地网应各自独立设置接地小井。我们知道弱电系统抗干扰能力极差,如果强弱电系统的接地点互相联接,强电地网的电位差将会影响弱电系统,使弱电系统出现干扰,影响信息网络的正常运行。因此,对强弱电系统的接地网应各自独立设置接地小井。此外,根据现下实行的有关规范,我们知道弱电系统的接地电阻是不能大于1欧姆的,这就要求我们在选择相关器材时要做好检查,避免接地电阻过大。在设备与接地小井距离过大时,准确来说是超过25m远时,就应该增加一根25个立方毫米的接地铜线。
2.接地方式不统一问题
对弱电系统的接地方式不同,接地效果也不同,但应尽可能保证一点接地。主要是因为如果系统在两点接地,两个分开的接地点不可能保证电位相等,就会形成地还流,从而对电路产生干扰。如果在信号端一点接地,就可以有效地避免共模干扰。在弱电系统中的计算机一般备有单相UPS稳压电源。如N线联接不够紧,当三相负荷不平衡时,相电压偏移,有时会达到起伏20%。UPS将丧失稳压作用,造成信息丢失严重时甚至能烧毁UPS。
3.强弱电的电缆应采用各自专用桥架
强弱电的电缆应该布置在不同的桥架上。如果情况特殊,必须将二者布置在同一桥架上时,则应该给弱电信息电缆套上金属软管,并将金属软管外皮每隔15-20m运用25个平方毫米的铜编织带进行接地保护。
4.电缆桥架及线管均应接地
这里说的桥架是指所有的桥架,在这些桥架的底部,都应该进行相应处理,具体处理方法是:在桥架的连接部位应采用25个平方毫米的铜编带进行联接,并每隔30m处与接地扁铜相连,支撑桥架配电箱进出线端连接图的立柱应用40x4的扁铜焊接相通。
5.重视弱电系统的保护
近年来,随着科学技术水平的发展,不少大型建筑都引入了一些自动化设备,也就是说,弱电系统地应用更加广泛,强弱电系统并存的情况几乎在每栋建筑中都有出现。但是弱电系统抗干扰能力极差,很容易被强电系统或者其它因素影响,所以弱电系统必须进行接地保护,保证其工作的稳定性。
结语
强弱电系统地接地问题是现在所有施工都应该注意的问题,这关系到用户的生命财产安全和用户体验,关系到建筑中各个功能的准确实现。我们必须结合已有的施工管理技术,不断创新改进,不断试验摸索,尽可能的避免强弱电系统地相互干扰,保证各个功能的正常是现,上文所述既是现有知识的简短总结,也是希望能够抛砖引玉,收获更有价值的观念。
参考文献
[1]袁世琪:大型建筑中强弱电系统的接地问题[J].建筑安全,2003(6).
[2]邱健民:智能弱电系统在智能建筑中的应用[J].科技风,2008(10).
[3]陶骏:工程设计中电气系统的接地[J].山西建筑,2003(11).
论文作者:杨荣木
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/19
标签:系统论文; 弱电论文; 电缆论文; 建筑论文; 强弱电论文; 电压论文; 电阻论文; 《电力设备》2017年第13期论文;