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摘要: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。
关键词:建筑电气;低压配电;设计;接地系统
引言
近年来,我国的建筑行业逐渐大量引进先进的科学技术理论知识以及专业的技术设备,建筑行业整体向智能化、自动化方向转变。为了实现我国社会产业结构的可持续发展,人们逐渐将传统的能源转换为电力资源进行一系列生产、生活。因此,加强社会供电系统建设工作的重视程度,对于保证社会市场经济的稳定发展具有非常重要的意义。作为我国建筑工程施工设计工作中的重要组成部分,建筑电气设计工作对于保障建筑施工质量以及用户人身安全、供电的稳定性具有非常重要的影响。
1 建筑电气低压配电相关接地系统概述
就建筑电气低压配电而言,接地网系统是对由埋在地下一定深度的多个金属接地极和由导体将这些接地极相互连接组成一网状结构的接地体的总称。它广泛应用在电力、建筑、计算机,工矿企业、通讯等众多行业之中,起着安全防护、屏蔽等作用,是低压配电安全运行的基础保障。目前,应用于建筑低压配电的接地系统,主要有TN系统、TT系统以及IT系统三类,其中TN系统可进一步分为TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S系统三种模式。以上类型的接地系统中,T表示电源直接接地;I表示电源对地绝缘或经过阻抗与大地相链接;N表示电源与大地相连的中性线;C表示中心线与保护线同为一根线;S表示分别使用两根线作为中性线和保护线。从接地保护工作实践的角度分析,相关操作人员通常需要考虑以下两点问题:一,供配电系统对应电源端相关有电导体的接地保护问题;二,供配电系统对应负荷端相关电气装置导电外露部分的接地保护问题。在这一过程中,相关技术人员采用一系列合理的措施,根据各电气设备接地需求,完成电力设备与大地的有效连接,保障建筑低压配电系统正常运行的系统,就是接地系统。
2 建筑电气低压配电设计中各种接地系统的作用
随着社会的城市化建设规模在不断扩大,人们的生活质量水平在不断提高,人们对于建筑住房中的用电有着更为严格的要求。在建筑电气工程的施工建设中,低压配电接地系统对于保证建筑电气工程质量的稳定性以及安全性具有非常重要的作用。其与建筑内用户的生命以及财产安全之间建立着非常紧密的联系,也是保证用户用电设备能够正常运行的前提。随着社会产业结构不断的进行调整改善,传统的低压配电系统已经不能满足人们日常生活、工作以及社会发展的需求。因此,为了保证社会维持高效的发展状态,需要相关研究人员加强对建筑配电系统的研究以及设计,促使建筑电气低压配电系统中的接地系统能够不断的完善,从而保证人们生活工作的安全性以及稳定性。
3 建筑电气低压配电设计中各种接地系统详解
3.1 低压配电 TT 接地系统
TT系统电源端一般情况下是有一点一直处于直接接地的状态下的,与此同时,负荷侧的外露可导电部分往往处于直接接地的状态,从这个角度分析,金属外壳只要处在运行状态都是单独接地的,这就会造成电源的接地线以及负荷侧电气之间不会出现很大的联系,另外每一个用电设备以及和大地之间连接的保护线都保持了单一性,这就可以很好地防止故障电流向其他的用电设备当中流入,从而导致一些重大事故出现。这样操作的目的在于保障用电设备不会出现保护线之间串扰的情况,可以很好地确保电气设备能够正常稳定的运行。
TT接地系统
3.2 TN-C接地系统
TN-C接地系统是将电气设备金属外壳、保护线PE和中心线N与接地线PEN相连接,这样做既可以将接地线PEN作为中心线使用也能当保护线使用。在实际的应用过程中,接地线PEN不仅可承载复杂的电流和谐波电流,能提高接近系统的总体设计效率,也能在高电流接入电阻低、电容大的大地时实现低压配电系统始终保持在相对较低的电位水平,有效提高电气设备的高压承载能力。由于TN-C接地系统能有效保障低压配电系统的安全稳定,因而多被用于负荷状况相对均衡的低压配电系统,但由于TN-C接地系统的中心线和保护线是结合在一起使用的,导致中心线的稳定性在很大程度上会受到保护线内部电流的影响,因而对于比较精密的建筑电气系统的稳定性,会产生很大的负面影响。基于这种情况,技术人员在设计和使用TN-C接地系统时,应尽可能地将中心线与接地线分开使用,以保障建筑电气低压配电系统的安全稳定性。
TN-C接地系统
3.3 TN-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。当然,TN-S系统也存在一定的弊端。例如,在发生对地短路或者故障电压产生一定的蔓延问题时,TN-S系统都不能及时有效的解决问题。另外,在此系统当中,N线中流通三种类型的电流,即三相不平衡电流、单项工作电流以及谐波电流。而恰恰是这三种电流同时在N线中通过,导致该系统产生的绝对值相对较大。与此同时,N线自身存在着阻抗,并且会随着N线的长度而致使线路的阻抗值在不断增加,将连接处的阻抗值进行相加,发现N线上的阻抗值已经非常大。因为N线电流以及自身阻抗的原因,导致TN-S系统在使用过程中会对大地产生一定的电压降,不利于保证人们在日常生活工作中的用电安全问题。
TN-S接地系统
3.4 IT接地系统
IT接地系统是指在内部电源不接地的前提下由电气外部导电部分直接接地的系统。IT接地系统的作用在于低压配电系统发生故障时,输出电流在高电阻和高电压下形成很小的电流,不仅能保持低压配电系统的电源始终处于开启的状态,还能保证供电的稳定性与连续性。在这样的情况下,一旦发生一相接地故障时,而技术人员未能及时消除故障,极易发展成多重接地故障,继而造成较大安全事故。因此,在设计IT接地系统时,技术人员应设置专门的检查系统以便及时检查和清除系统故障。检查系统的安装和使用,不仅不会造成技术人员检查故障时发生触电危险,而且在检查操作中无需切断电源,技术人员通过检查系统诊断实际产生的故障信息,并对故障产生的部位作出全面的检查和维修,实现了接地系统的及时、便利性检查和故障处理。IT接地系统多应用于应急电源、矿井中的电气装置,消防区域等对供电或接地故障的电压具有较高要求的场所。
IT 接地系统
结束语
综上所述,在建筑领域电气低压配电设计活动中,安全是主要的影响因素,所以接地系统的选择和应用在现代建筑的用电安全和使用性能上成为一个关键性的内容,其重要程度不可小觑。因此,相关人员需全面重视建筑电气低压配电设计过程中的接地系统选择工作,根据建筑实际需求和特征,结合几类接地系统的保护特性,科学确定合适的接地系统,以确保建筑整体的运行安全。
参考文献
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论文作者:霍玮
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/20
标签:系统论文; 低压配电论文; 电流论文; 建筑论文; 建筑电气论文; 中心线论文; 故障论文; 《建筑学研究前沿》2018年第22期论文;