建筑电气低压配电设计中各种接地系统探讨论文_于朝辉,张运阳

建筑电气低压配电设计中各种接地系统探讨论文_于朝辉,张运阳

中国核电工程有限公司郑州分公司 河南省郑州市 450052

摘要:随着社会经济的发展,我国的建筑行业有了很大进展,在建筑工程中,电气设备是非常关键的,电气低压配电接地系统能不能处于安全运行的状态直接影响到人们的在生产生活过程中的安全和保障,所以,社会各界都非常重视接地系统的性能和质量。伴随当前社会发展的速度进一步加快,人们在电力方面的需求也开始进一步增多,所以,积极探讨电气低压配电设计过程中各种接地系统非常有现实意义。

关键词:建筑电气;低压配电;设计;接地系统

引言

用户的生命财产以及使用的电气设备正常的运作都跟低压配电接地系统有着直接的关系。如今,生活水平在不断的提高,对于电的需求量也变得越来越高,传统建筑供配电设备已经无法满足人们用电的需求。所以,现代的建筑中,必须要完善以及改进建筑供配电设备,特别是供电系统中的接地系统要依据设备不断化进行改动。但是普通低压接地系统都被分成了系统接地与保护接地。而接地系统在维持供配电系统正常的运作时起着非常重要的作用。

1建筑电气低压配电设计中的各种接地系统

1.1IT系统

IT系统的应用范围在连续的持续供电要求高和接地故障电压有着高标准要求的建筑设施使用,IT系统的特点在于第一次产生电气故障的时候,因为造成的电流十分弱小,电源不会被切断,从而保护用电设备正常的运行,如果发生第二次事故,对电源进行切断,以防止事故的发生,此系统多用于应急场所、消防设施、医院等场所。

1.2TN系统

1.2.1TN-C系统

TN-C系统的保护线跟中性线是合在一起的,在通过设备的表面有效的把N、PE结合在一根PEN线上。在现实的工作中,PEN线在保护电路正常的流通之外,还有些许的谐波电流会经过。同期,PEN线如果电压降低就会体现在线路管线和设备的表面上。要是PEN线出现了断线或者短路的情况,就会出现非常高的对地电压。TN-C系统适合用在谐波电流比较少,三相负荷比较平衡的供电工作里。但是对于些许精密的设备,处理重要的数据和发生爆炸以及井下等环境都不适合选用。因为在变压供电的范围里,PEN线是连通的,如果产生比较大的电压,就会沿着PEN线传到其他的设备当中,即会造成事故。

1.2.2TN-S系统

TN-S系统里保护线和中性线是分开的,PE线也不会经过正常的电流,PE线的表面也不会有电流。因此,这种系统比较的安全就可以使用于民居和精密设备的供电当中。可是,TN-S系统解决短路以及故障的情况。

1.2.3TN-C-S系统

中性线和保护线一部分连接在一起,一部分分开单独连接的方式为TN-C-S系统,该系统为我国居民区住宅常用的配电系统,即有着TN-C系统性能高的优点,又有TN-S安全系数高的优点,符合居民区用电必须有着安全性和稳定性的高标准要求,施工时候接线方式简单快捷、操作安全系数高等特点。

1.3TT系统

TT系统也成为了接地制,运用电设备的表面和地极实行接地,造成电源的接地系统处于电气上没有办法连接。同时,每个建筑中电气设备都靠的是自身的接地极来进行接地的,在这之间PE线并没有连接。通过这种方式就对PE线的电压不会对民居造成事故有了保障。因为拥有这个特性,TT系统就被使用在部分地区低压电网供电的工作之中。同时,因为我们国家农村的居民居住的比较分散,造成用电负荷不够集中,线路故障出现电流的也非常的小,这个特点就让TT系统在农村被广泛的运用,同时也可以省略从电源进入PE繁琐的步骤。TT系统主要是说电气设备的外圈能够对独立的接地极完成接地,并且在电气与电源接地之间产生独立的系统,所以被称之为接地制。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆TT系统的各个电气设备与PE线都拥有互相独立的状态,两者之间并不存在连接的关系,其设备制凭借自身的能力来完成接地,直接避免了电压从PE线进入设备的安全风险。

1.4PE线的作用

以上三种低压配电系统在我国的建筑行业中经常用到,而在这些系统中都需要建筑内用电设备的外壳与PE线相互连接,PE线是兼有保护接地线和中性线的电工导体,对建筑内用电设备和操作人员起到保护的功能。在建筑低压配电系统中,PE线需要在建筑低压配电系统中满足一定的要求,①PE线电流承受力要满足并能保护建筑内用电设备的使用要求,②PE线内电流流过时候的温度和建筑内用电设备的感应强度要在一定数值的区域内,这样才能确保建筑内不会发生漏电引起的火灾、爆炸等灾难。如果建筑内TN-S系统出现接地故障,PE线就会对TN-S系统内出现问题的某一项电流进行承受,因此PE线上能够承载的电压小于建筑内用电设备使用的安全电压50V,在对建筑内PE线进行施工铺设的时候,使PE线和其相同的配电导线在同一个线槽或者穿线管内一同铺设,这样可以再建筑内电气设备,如果出现故障时候对电气线路进行一定的保护。

2PE线的作用与约束

现如今我国人民日常使用的建筑中,低压配电接地系统主要使用上文中的三种。在这些设计方式中,需要把电力设备与能够接触到的金属物品与PE线进行连接。同时也是因为这种连接PE线的方法,才可以使系统电力设备以及电力维护员工提供保护。对此在日常低压配电系统的建设以及保养工作当中,对PE线一定要给予足够的重视。PE线是能够在低压配电系统产生故障情况下对故障电流进行传输的辅线,PE线是保护措施中的关键,但是PE线的安装也是需要满足一定的要求,首先需要PE线的载流能力能与所满足的设备相配,其次还需要载流的过程中将载流温度以及感应强度保证在一定范围内,这样会保证设备短路时不会发生火灾、爆炸等时间。在对PE线设置工作开展的过程中,如果TN-S系统出现了接地故障,那么PE线就会在故障的时间内对单相线路电流进行承受,所以需要严格保证PE线上的电压低于50V。其次对于PE线进行铺设的时候,在能够做到的情况下将配电导线的距离缩短,并且用同样的方式进行同槽、同管的操作,将中性线与地相线之间的阻抗降到最低,以此来保证故障发生时候电气的灵敏度能够正常使用。

3实际中用电的选择

我国在改革开放初期,建筑内的选择配电系统基本都选用TN-C系统进行接地。随着建筑内用电量的增大,要求的提高,我国逐渐采用国际IEC标准,选择TN-S系统进行建筑内接地。在现代化建筑的建设施工中,也都采用者TN-S系统作为建筑低压配电系统的接地形式。在我国农村和一些用电需求不大的地区还是使用TN-C系统进行建筑低压配电系统接地。目前我国比较常用的一种形式是建筑低压配电室外采用TN-C接地系统,建筑室内则采用TN-S接地系统。在TN-S接地系统中,因为其中大地的绝缘线和PE线路也绝缘的相同特点,在建筑网络出现低压的区域很大的时候,地面绝缘线的长度变长,地面绝缘线路的电阻增大,出现不平衡的现象,容易发生危险,影响建筑内用电设备的使用寿命和安全性能。

结语

21世纪,现代建筑建设速度越来越快,要求也越来越高,建筑内各种配套设施也越来越完善,因此建筑电气低压配电系统在建筑建设施工中就显得越来越重要。我们在设计和选择配电系统和配电接地系统时,要考虑建筑内用户的使用要求和需求,尽可能的保护建筑内用户的人身和财产的安全。重视建筑电气低压配电系统的设计,设计和工作人员严格按照我国法律的相关规定对建筑内电气设备的接地系统进行合理的选择和施工,保证建筑内低压配电系统能够有效地、平稳的、安全的运行工作,提高整个建筑的稳定性和安全性。

参考文献

[1]梁斌.建筑电气低压配电设计中各种接地系统地探讨[J].建材与装饰,2017(20):221-222.

[2]曲成虎.建筑电气低压配电设计中各种接地系统探讨[J].居业,2017(02):73-74.

[3]杨鑫鑫.建筑电气低压配电设计中各种接地系统地探讨[J].江西建材,2016(24):180-181.

论文作者:于朝辉,张运阳

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第27期

论文发表时间:2019/1/3

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