建筑电气设计中接地系统的问题探究论文_刘晶

建筑电气设计中接地系统的问题探究论文_刘晶

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摘要:建筑行业的快速发展,其自身的功能性在不断完善,对电气设计的要求也有了明显的提升。为了满足人们日益增长的居住需求,相关人员加大了对建筑电气设计的重视力度,面临越来越复杂的功能需求,在展开建筑电气设计的同时,还需要考虑到接地系统的合理设计,保证人们的用电安全。文中,在针对建筑电气防雷接地的类型进行探讨之后,又对相应的接地系统进行了分析。希望可以进一步提升建筑电气设计的水平,避免接地系统问题的发生,使建筑电气工程的安全性得到有效保障。

关键词:建筑电气设计;接地系统;问题

当前的建筑行业已经开始向绿色节能的方向转变,这与我国的节能环保政策相符。建筑工程中的电气设备应用情况,对建筑工程的整体功能性产生直接影响。电气设计,作为工程中的要点内容,也会对建筑工程的安全性产生直接威胁。为此,要求相关人员根据实际工程需求,做好电气设计工作,并且对其中的接地系统进行有效设置,保证电气工程的安全高效运行,为人们提供更加安全舒适的生活环境。由此可见,对电气设计中接地系统的问题以及相关内容进行研究的重要性。

一、电气防雷接地的类型

1、建筑防雷装置

电气接地设计中的防雷装置,主要可以分成内部防雷装置和外部防雷装置两种。其中的内部防雷装置,主要包括布线系统、屏蔽系统、电位连接系统以及电涌保护器等。在发生雷击反应时,其自身的防护装置会有效降低雷击反应对电气系统安全所造成的影响。外部防雷系统指的是,在发生直击雷时,利用接地装置将雷电直接引入地面,以免对电气工程的安全运行造成影响。

2、等电位连接

分离的导电物体与装置利用电涌保护器或等电位连接导体有效的连接起来,这样雷电流无法在分离的导电物体与装置之间产生电位差。

3、雷击电磁脉冲

这是一种电磁效应,主要由干扰源的直接雷击和附近的间接雷击而引起。

4、接地

当前有防雷接地方式主要以功能性接地和保护性接地为主。功能性接地即是为了保护设备的主要功能而进行的接地。保护性接地则是为了保护人或是设备不受雷电损坏而进行的接地保护。

二、建筑电气设计中的接地系统问题及措施

1、TN-C系统

TN-C系统的结构特性决定了中性线与保护线直接相连。即将金属外壳和PE线直接连在PEN线上。由于实际运行的过程中,PEN线会产生一定的负荷电流和谐波电流。为此,在针对PEN线的电压变化进行分析时,可以依据设备外壳以及线路的金属管线状况来判断。一般而言,当PEN线存在短路或者折断现象时,线路上的电压就会发生较大变化。在进行建筑电气设计时,往往会在一个区域内设置一台变压器,一旦这台变压器出现故障问题,就会导致整个区域内的设备受到影响。主要是由于这些设备直接使用PEN线相连,在变压器发生故障问题时,PEN线的传送功能会受到较大影响,从而引发火灾或者触电事故。当保护接零时,相应的线路就会由于电流过大而产生短路现象,此时系统内部的保护装置便会做出相应的保护动作。维修人员需及时切断电源,对于系统故障问题进行排除。该条线路在系统中,既可起到接零作用,也可以作为接地保护线路。

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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。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。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。

3、TN-C-S系统

TN-C-S系统与TN-C系统的主要差异在于,中性线只会与保护线存在部分连接。在建筑电气工程中,TN-C-S系统是较为常见的接地系统。通常是将PEN线接入建筑工程的进线柜之后,再将其细分为PE线和N线,相对于其他几种接地系统来说,这种接线方式较为简便,可以适用于较为分散的建筑工程中。PEN线中存在部分电压,虽然,此种接地系统的中性线,不会全部接于PEN线上。但是,其设备外壳同样可以作为分析PEN线电压情况的主要内容。为此,可以采取PEN线重复接地的方式,使接地系统的安全问题得以有效避免。

4、IT系统

一般而言,这种系统在运行的过程中即使出现了接地故障,其所导致的故障电流量也相对较小。基于这一特性,该类型的技术方法主要运用在存在爆炸危险的环境中,诸如矿井下的低压配电系统中。以某市的矿区为例,该区在采矿作业的过程中,为了确保矿区的供电,矿区采用的就是这种连接方式。TT系统的特点及其适用范围作为一种电源中性点接地的系统,TT系统在构建以及运行的过程主要的特点就在于:裸露在外的导电部位与电源接地点往往是独立接地的。这种状况的出现就使得电源中性点接地与电气设备之间不存在电气联系。基于这样的特性,TT系统目前被广泛的运用在精密电子设备(数据处理设备)的供电系统中。一般而言,该系统的保护线也具有一定的独立性,故而系统在运行的过程中能够有效的规避线路故障发生时,对地故障电压蔓延状况的出现。

5、等电位联结

等电位联结与其他接地系统相比的主要优势表现在,可以减少接触电压方面。在具体建筑电气工程中的应用效果也较为突出。实际上,依据等电位联结的作业特点,还可以将其细分为主等电位联结和辅助电位联结两个部分。这两部分在实际运行的过程中的作用范围存在一定的差异。主等电位联结主要负责对各个主要保护导体和主要接地导体、电气装置的导电部分所起到的保护作用,使电气工程的运行安全性得到保障。将等电位联结应用到建筑工程中的电气设计中,可以对电气设备中的PEN线和PE线形成良好的保护作用,可以有效降低由电压变化所引发的用电事故问题。除此之外,等电位联结的作用还表现在,可以预防电位差、电火花以及电弧现象,避免上述现象对电磁场所造成的干扰影响。

结语:随着我国社会的不断发展,建筑电气设计中的接地系统问题在建筑工程电气设计中显得尤十分重要,接地系统的设计直接关系着整个建筑电气系统的安全和稳定性,所以加强建筑电气设计中的接地系统的研究具有积极的现实意义。

参考文献:

[1]马正慧.关于建筑电气低压配电设计中各种接地系统的研究[J].科技与创新,2016(9):94;

[2]董寅,金泽,金吴鑫.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].赤子,2014(5):300.

论文作者:刘晶

论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期

论文发表时间:2020/1/14

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