建筑低压配电设计中各种接地系统的研究论文_李文贞

建筑低压配电设计中各种接地系统的研究论文_李文贞

引言

IT、TN以及TT系统都是常见的低压配电系统,建筑低压配电设计中的电气设备是建筑工程中最重要的基础设施。在整个低压配电设计系统中,电气设计都与人们的生命财产安全和电气设备运行安全紧密相关。随着经济社会的快速发展,人们的用电需求日益增长,配备科学合理的接地系统,推进供配电设备的持续发展是建筑低压配电设计的主要工作方向。

1建筑低压配电设计中接地系统工作原理分析

接地系统的主要功能作用是为用电设置安全保障,在建筑低压配电设计中各种接地系统的工作原理都有一致性。在工作目的方面,所有的接地系统都是为了防患用电安全事故,进一步提升低压配电设计系统的稳定性和安全性。其工作手段是利用大地较强的电容量和较小的电阻力,让其对外界的电荷进行吸收,减少外部因素对低压配电设计体系的影响,以此来确保低压配电系统中各电气设备的电位保持稳定不变。建筑低压配电设计中的接地系统种类丰富,类型多样,各种接地系统在进行绝缘和抗阻测试时都能发挥出其无可比拟的优势。

2建筑低压配电设计中各种接地系统分析

2.1建筑低压配电设计中IT接地系统分析

IT系统又叫做抗阻接地系统,此系统的工作原理是让建筑低压配电设计体系中的电源在不接地的情况下来带动电气设备的运转。其典型特征是电部位与大地表面是处于绝缘状态的。通常情况下,IT系统中的电气设备均是外露的,并通过这些外露的电气设备来接通保护线和电源,让可导的电部位直接与大地接触或者是与电源接地体相接,以此来保护建筑低压配电设计系统中各电气设备运转的稳定和安全。在实际应用中,IT系统广泛存在于生产企业的电机系统,相比较其他接地系统而言,其具有无可比拟的优势。在电机系统运转过程中,如果是IT接地系统首次出现问题,其不仅不需要切断电源,而且还能够保持电机系统内所有电气设备的正常运转。相关科学实验表明IT系统在首次出现故障时,其能够产生的故障电流极小,基本上可以忽略不计,对电气设备的金属外壳影响较小,让其即使在接触电压时也不会产生危险性。但需要注意的是,当IT系统出现二次或者是三次故障时,一定要马上断开电源,否则会产生极大的危险。

2.2建筑低压配电设计中TN接地系统分析

TN接地系统与IT系统具有较大的差异性,TN接地系统在建筑低压配电设计中的工作原理是利用一根保护线将建筑中的用电设备外壳串联起来,形成特定的保护装置来保护低压配电系统。TN接地系统内容复杂,又可以分为TN-C系统、TN-S系统以及TN-C-SI系统。其中,TN-C系统的典型特征是保护线与中性线处于同一位置,在建筑低压配电设计中利用电气设备的外壳将保护线和中性线都连接在PEN线上,让这三者在融为一体后再接入大地。在保护电气设备金属光线和外壳方面,PEN线具有较大优势,这主要是因为PEN线能够产生电压降,能够保证建筑低压配电设计中的正常电流和谐波电流的正常通过。在使用的过程中如果PEN线出现短路和断线故障,则需要马上断开电源,否则PEN线会形成极高的对地电压,带来极大的安全隐患。在建筑低压配电设计过程中,为了最大化地保证建筑配电设计系统的安全性和稳定性,技术人员最好是将PEN线与保护线和中性线等线路分开。

TN-S系统有效地避免了TN-C接地系统中的缺陷,其将保护线与中性线分开接入大地,虽然这种设计装置不能承载正常电流,但是其能够最大限度的保证电气设备的安全实用性,减少其安全隐患。TN-S系统中的电气设备外壳都不带电,常用于民用建筑和精密仪器领域的供电系统中。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆TN-S系统也具有明显的缺陷,主要表现在电击危险方面,TN-S系统不能够及时消除或者是阻止对地短路故障和电压蔓延故障。因此,TN-S系统本身存在极大的缺陷,不能够用于大规模建筑配供电领域中。

TN-C-SI系统中的保护线和中性线既不是完全重合的也不是完全分开的,而是部分重合部分分开的。这种设计装置综合了TN-C系统和TN-S系统两种接地系统的优势,在保护线与中性线相连接部分,PEN线具备一定的降压能力,能够最大限度的保证电气设备的性能,促使其正常运转。而在其分开部分,能够最大化保证电气设备的安全实用性。因此,TN-C-SI系统被大量用于民用建筑供电系统中。TN-C-SI系统中的PEN线呈现出反复接地特征,这种反复接地设计不仅操作简单、原理明确,而且极大地提升了建筑低压配电设计系统的安全性能。

2.3建筑低压配电设计中TT接地系统分析

TT接地系统是一种单独接地系统,TT接地系统中的所有电气设备都是与大地单独相连的,其与电源接线没有任何实质上和形式上的关联。TT接地系统在运行过程中,各电气设备都处于相对独立状态,各电气设备之间不存在任何从属关系,并且各电气设备的保护线和中性线也不存在重合现象。TT接地系统能够有效避免外界故障电压随着保护线进入建筑内部,从而起到保护建筑内部各电气设备的作用。TT接地系统既具有安全性优势,但也存在固有不足。TT接地系统不能够用于用电需求较大的地区,也不能由于非公用低压电网地区,其在我国的主要应用领域是农村地区。

3 PEN线的作用及其约束和实际用电选择分析

PEN线又叫做PE线,也叫做地线,其在建筑低压配电设计中不会与火线和零线直接接触,其主要是用于外露导电部位,功能作用是放置漏电或触电事故发生。在建筑低压配电设计过程中,PEN线会与电气设备或者是金属外壳进行连接,以此来保护相关工作人员的生命财产安全。PEN线是一种常见的保护装置,在接地系统中地位关键,作用重大。在设计装置过程中需要注意PEN线的载流能力,并对其进行单独的保护装置设置。其次要保证PEN线的载流温度和感应强度,以避免火灾爆炸事故的发生。在设置PEN线时,要把控好其与配电导线之间的距离,并注意其形式,以确保其灵敏度,最大限度提升建筑低压配电设计系统的安全性能和实用性能。在选择实际用电时,TN接地系统运用得最为广泛,实践表明TN系统在进行接地处理时具有独特优势,其能够最大限度保证工作人员和电气设备的安全。

结语

在建筑低压配电设计系统中,接地系统占有重要地位,发挥着关键作用,是绝对不能忽视的重要因子。在进行接地系统装置时,要掌握其中的工作原理,具体情况具体分析,根据实际用电需求合理地选择接地系统,以此维护并提高建筑低压配电设计系统的安全性和实用性。

参考文献:

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[5]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),2014,06:177.

论文作者:李文贞

论文发表刊物:《基层建设》2016年第34期

论文发表时间:2017/3/22

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