摘要:电气设备在建筑工程中发挥着重要的作用,电气低压配电接地系统是否能够安全运行,与人们的生命财产是否能得到有力的保障有直接关系,因此社会各界对接地系统的接地质量高度重视。随着社会的发展与进步,人们生活中对于电力的需求也在不断增多,因此,探讨电气低压配电设计中各种接地系统对于现代社会的发展起着重要作用。
关键词:TN-C系统;问题;设计
1导言
科技水平的不断提升,信息技术的进一步发展,使得我国也开始步入到信息化时代。在建筑领域也不例外,建筑日渐朝向智能化和规模化的方向发展。在建筑领域,建筑电气是十分重要的内容之一,其设计质量直接关系到建筑电气的安全可靠运行,同时也直接关系到用户的居住品质。因此需要优化设计建筑电气低压配电系统,特别是低压配电系统中的各种接地系统。
2建筑电气设计中的接地系统的简述
接地系统也就是一个接地网系统,在地下埋多个金属接地和导体形成的一个网状的电力接电系统,现在运用的范围十分的广阔。建筑电气低压配电系统的接地是将大地和目标电气相连接的一个过程,一般由于大地的电阻十分的低,可以看作为零,但是电容较大,所以,在建筑电气低压配电的设计一定要保证用电的安全性,将电气的带电的一边和大地相连接,在实际的接电过程中,由于接地原理不同,使得接地的系统也就有所不同,在这些系统中,第一个字母表示电源端与地的关系,T代表了电源端有一点直接接地,I代表了电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地。第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系,T代表了电气装置的外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点,N代表了负荷端接地与电源端接地有直接电气连接。C代表保护导体和中性导体合在一起,S代表了保护导体和中性导体是分开的。因此,在建筑电气低压配电设计的各种接地系统中要注意到这两个方面,一方面是电源端导体接地问题,另一方面是系统中的负荷侧电气设置外露可导电部分接地的问题,这样能够有效的减少用电事故的发生,确保电力系统的安全和稳定。
3建筑电气设计中的各种接地系统分析
3.1 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。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。
3.2 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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对这种情况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。更多处都可使用剩余电流断路器,因此需要注意以下方面: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;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,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。
3.3 TN-C-S系统
在TN-C-S系统中,中性线N与保护线PE其中的一部分是连接在一起的,然而另外一部分却是分开的,例如图4所示,在建筑工程配电系统中,TN-C-S在工作中是最为普遍的接地系统,一般的电源线路中,第一是选用PEN先进入建筑物总进线柜上之后,然后再分为PE线和N线。采用此种方式接线最为容易,一般使用在相对分散的民用建筑物配电中最为合适。因电源线路中的PEN线上有一些电压降,此电位仍能呈现在设备的外壳上,才必须要对PEN线进行重复接地,接地电阻≤10Ft后,分为PE线和N线,N线与地绝缘。
3.4等电位联结
等电位联结优点是能够降低预期接触电压,在实际操作过程中也更加简单并且比重复接地的效果更为明显。等电位联结主要包含主等电位联结与辅助电位联结两方面,主等电位联结主要起到承接各主保护导体与主接地导体以及电气装置外面能够导电的部分的作用,使得点击防护水平能够得到快速提升。在建筑电气设计中安装电气装置的等电位联结可以起到保护PEN线和PE线的作用,以防止由于电压点击出现的事故,与此同时还能防止电位差、电火花以及电弧现象发生,从而达到降低电磁场的干扰和抵抗弱电系统干扰的作用。
3.5低压配电系统的接地保护设计
建筑低压供配电系统在运行中是否安全,对于使用者来讲是至关重要的。所以,在设计电压配电系统时,就要采取一些必要的接地保护措施,避免发生漏电的现象,或在发生漏电时,能够自动阻断漏电线路,保证整个线路的安全性。技术工作人员要根据电气设备和用电环境的具体情况来设计合理的接地保护装置,但是,无论采取哪一种接地装置或接地形式,都要保证整个低压供电系统是处于同一个电位上,从而使供电系统内部具有稳定性。接地保护系统设计中的另一个重要问题是供电外网的电压变化,要对系统外部可能有不稳定因素存在进行充分的考虑,以保证系统内部的稳定性。
4结束语
总之,建筑电气在当前建筑领域的重要性日趋凸显,其运行的安全性直接关系到用户主体的安全。因此在开展建筑电气低压配电系统设计时,需要结合实际状况,严格遵循相关系统规范以及各个接地系统的具体适用范围,合理选用适宜的接地系统,并科学合理予以设置,进而全面提升建筑电气低压配电系统的安全性以及稳定性。
参考文献
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论文作者:李雯
论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/13
标签:系统论文; 电流论文; 电压论文; 电位论文; 建筑电气论文; 低压配电论文; 电气论文; 《基层建设》2017年第17期论文;