关键词:建筑电气;低压配电设计;接地系统
引言
随着我国各项经济不断平稳增长的背景下,人民的物质生活水平不断提高。人们对建筑的质量的要求也越来越高,而对建筑的用电系统,目前因建筑的安全,大部分地区采用的是低压电器系统,低压配电接电接地系统也一直是技术上设计的一个难关。
1建筑电气低压配电设计中的接地系统概述
在电气低压系统接地系统之中,主要就是多个导体在大地内部形成的一个网络,随着低压系统的普及,现在的接地系统有了非常广泛的使用,它是将建筑中的低压配电系统与大地相连接的一个过程,从而将整个用电系统与用电公司之间形成一个闭合的回路,而成功的给用户供电。在接地系统与供电公司之间,所有的路面可以看成零电阻电路,但是类似于山之类的自然景观会有一个电容作用。在进行低压用电系统配置到建筑的过程之中,一定要注意整个用电系统的安全性、可靠性,保障用户能够安全用电,也能够直接降低接地系统与供电公司连接过程中的安全性问题。在接地系统之中,有很多字母所表示的意义,可以根据相关的手册或者说明了解具体含义,在施工之中加以有效的应用。
2建筑电气低压配电设计中各种接地系统
2.1 PE线在接地系统中进行应用
任何的接地系统都需要使用PE线,接地系统在建筑电气低压配电设计中也发挥着重要作用,PE线将接地设备和设备外壳进行连接,PE线作为导体对中心线和接地线进行保护。PE线在接地系统中要能够将保护电气设备和支持电流运输的功能充分发挥出来,对其强度进行保护,并且要能保证建筑中的电气设备能够和PE线相互协调,将稳定数值以及感应数值进行有效控制,保证稳定数值和感应数值时刻处在稳定范围内,避免建筑出现漏电火灾的情况。PE线要具备较强的承受能力,接地的保护层出现问题就需要PE线来承担接地保护的作用,PE线将安全电压控制在设备电压下。在进行建筑电气低压配电设计的过程中施工人员要能够同时铺设PE线和配电带线,来达到接地保护的目的,同时将接地系统受到外界影响而导致出现问题的可能性降到最低。近年来人们的安全意识不断提升,对电气设备的安全性和稳定性也提出了更高的要求,在各种建筑电气低压配电的设计中,接地系统成为了不可或缺的重要组成,可以保障建筑内所有电气正常和安全运转。
2.2 TN系统
TN系统有三种主要的表现形式,为TN-C、TN-S、TN-C-S。TN系统中整个电力系统的中性点直接接地,常应用于城镇之中的公用网络。TN-C主要应用在供电的需求较小,整个的供电系统较为简单的情况下,这个系统的特点就是可以随时迅速切断故障电路,有效地保障了整个系统的供电安全。TN-S造价较高,但是它对于整个系统的安全性都有非常好的提升,一般应用在一些需要高级安全性的环境之中,能够对整个用电系统起到非常良好的保障作用。TN-C-S作为后来的新兴系统,有效地融合了上述两种系统中的一些优势,而且在建筑的室外使用TN-C种连接方式而在居住的住房内使用TN-S种连接方式,能够有效地避免多数问题,并且发挥两个用电系统的长处,这被我国很多建筑所采用。另外,在整个接电系统的配备中,一定要注意中性点连接的问题,一旦中性点连接脱离,就会让整个配电系统造成严重的故障,严重的时候还会对用电用户造成很大的安全威胁。
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2.3 IT系统分析
此系统的中性点不会直接接地而是用电设备的金属外壳直接接地,所以此系统更多应用在电机系统接地方面。此系统不适合设置N线,若是一定要设置N线,也要在其上加设过流保护装置,能够根据实际情况采取断电处理。存在较多单相用电设备时可以进行N线的设置,也可以在三相电源上设置四极断路器或者隔离开关,一旦出现短路故障能够将N线和相线同时切断。IT系统若为低压网络较小的系统,只要经常保持绝缘良好,线路对地电容电流也很小,一旦发生接地故障,在故障点处的接地电容电流非常小,这样小的接地故障电流不会造成火灾危险,在接地极上的压降也不会大于50V,处于对人身安全的电压范围内,而且三相的对称性也没有破坏,因此,当发生第一次接地故障后可继续供电。而低压IT系统,一旦一相接地,继续运行的时间没有限制,但必须有接地报警装置,提醒维修人员及时检修,以免发生异相二次接地后,形成与TT系统接地故障同样的结果(两异相接地点的接地极分别独立)或与TN系统接地故障相同的结果(两异相接地点为同一接地极),这样IT系统连续供电的优点就不复存在了。
2.4 TT接地系统
在TT接地系统中,其主要的电源中性点是直接接地,其电源中性点的直接接地属于工作接地,设备的外露可导电部分出现接地属于保护接地。而其外露部分的接地极应当与总接线端子或者共用接地网之间进行连接。一般来说,TT接地系统通常会被应用于相对较为分散的低压用户中,在可能存在爆炸火灾危险以及精密电子设备的供电场所中大多会应用TT接地系统。TT接地系统虽然能对降低漏电设备的故障电压的作用,但是无法将故障电压降低在安全范围内,因此,如果选用TT接地系统,那么就必须要将剩余电流保护器装置进行合理的设置,从而实现将故障切除的目的,最大程度地将人受到电击伤害的概率有效降低。
2.5低配电压系统中的接地保护
想提高低压供电模式的安全系数,在一般的情况下,电气设计时必须采用故障点自动断电的技术,还有接地保护设备,利用这种方法可以有效的增加供电的安全系数,为建筑电气系统安全的运转创下基础,保障供电的安全,保证人们的使用安全与生命财产安全。通过对防雷SPD进行安装,实现对雷击进行有效的预防。针对单元楼层建筑可以在总配电箱当中安装满足Ⅰ级防雷需求的防雷SPD,要想使建筑的防雷能力得到提高,还可以选择在屋顶风机与电梯等电气设备配电箱当中安装满足Ⅱ级防雷需求的防雷PSD。而针对档次较高的建筑,可以选择在住户配电箱当中安装满足Ⅲ级防雷需求的防雷PSD,这样能够使防雷效果更好。电气的设计过程中选择漏电断路器的类型要采取科学、有效的方法,使其可以在保证供电系统安全运行的情况下,在合理的范围内采取电流切断,还需要根据高层建筑的实际供电情况、断电器的型号等进行详细的讨论,还要对漏电断路器的标准额定电流值进行分析,使漏电断路器可以限制电流超过电力系统就会发生短路,这样确保了低压供电系统的稳定运行。
结语
进行建筑电气低压配电设计的过程中要尤其注意接地系统的设计,电气设备的安全性和稳定性都和接地系统有直接联系和影响。地区的电力部门要能够提高对建筑电气低压配电设计的接地系统重视程度,保证整个接地系统的稳定,设计人员在进行相关系统建设的过程中要做好调查,保证系统的建设符合建筑和用电设备的实际情况和需求,对建筑电气低压配电接地系统的种类进行划分,根据实际用电的特点来选择最适合的接地系统,保证用电的安全性和稳定性。
参考文献
[1]黄春玲.各种接地系统在建筑电气低压配电设计中的应用研究[J].低碳世界,2017(26):103–104.
[2]国亮.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].科技视界,2017(30):116–117.
[3]白立贤.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].江西建材,2017(16):189.
论文作者:刘禹
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第23期
论文发表时间:2020/4/13
标签:系统论文; 故障论文; 建筑电气论文; 建筑论文; 低压配电论文; 防雷论文; 低压论文; 《建筑实践》2019年第23期论文;