摘要:随着科学技术不断发展强大,电气自动化技术在现代建筑中应用非常广泛,本文就此技术中的接地与保护作了简要阐述。
关键词:电气自动化;电气接地;电气保护技术
电气行业紧随着我国经济的快速发展也得到了不断的发展,在电气工程中涉及的对于信息处理以及自动控制的一种学科门类就是电气自动化技术。文章分析了电气保护措施,探讨了电气接地保护中的要点。
1电气接地方式分析
1.1TN-S系统
TN-S是一个三相四线加PE线的接地系统。通常建筑物内设有独立变配电时进线采用该系统。TN-S系统的特点是,中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外,两线不再有任何的电气连接。中性线N是带电的,而PE线不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位。只要像TN-C-S接地系统,采取同样的技术措施,TN-S系统可以用作智能建筑物的接地系统。还有,因为大规模运用荧光灯照明,导致它生成的三次谐波被累加到N线中,并使N线中的电流量扩大,一旦将N线连入装置外壳中,将导致电击或者火灾事故;若是在TN-S程序中将N线同PE线接到一块之后连入装置外壳中,由此造成的危险系数更高,因为只要是连接到PE线上的装置,其外壳都会带电;能够造成电击事故的范围由此而增大;若是把N线和PE线及其直流接地线,这三种线路共同连接在一起,不仅可能出现上述不良危险状况,同时还可能导致设备短路而停止运作。因此,智能大厦应配备公共设备的直流接地、交流工作接地、安全保护接地和普通建筑物的防雷接地。此外,由于许多与程控交换机的智能建筑、计算机机房的防静电要求,火灾报警及消防控制室,以及大量易受电磁干扰,精密的电子设备,所以在智能建筑的设计和建设,还应考虑防静电接地、屏蔽接地要求。
1.2TN-C-S系统
TN-C-S程序是经两个接地程序构成的,其中是TN-C程序,另一个就是TN-S程序,分界面在N线和PE线的衔接处。此程序通常被使用于建筑物的供电通过区域变电所引进的场所,入户前运用TN-C程序,入户处应该进行重复接地,入户之后变为TN-S程序。TN-C系统前面已做分析。TN-S系统的特点是:中性线N与保护接地PE在进户时共同接地后,不能再有任何电气连接。该系统中,中性线N常会带电,保护接地线PE没有电的来源。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时,始终不会带电,因此TN-S接地系统明显提高了人及物的安全性。同时只要我们采取接地引线,各自都从接地体一点引出,及选择正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个等电位基准点等措施,因此TN-C-S系统可以作为智能型建筑物的一种接地系统。
2电气保护措施
2.1防静电保护
在现代建筑中,由于智能系统中各项设备的干扰以及自然磁场的影响,电气接地设备可以对磁场产生的干扰进行屏蔽。在这种设计方式下,可以将设备的外壳或者PE线与引线进行连接。总是,在电气系统中,设备的防静电保护是非常重要的一个环节。我们都知道,静电在干燥的环境中非常普遍,其中影响因素众多,设备的、人为的或者环境的因素等等,这个时候,如果不进行静电保护,就会对电子设备造成一定程度的损坏。因此,电气设备的设计阶段,一定要注意将室内相关设备外壳与PE线进行连接,另一方面要注意选择电阻较小的电气设备。
2.2防雷保护
防雷保护,顾名思义,就是为了防止雷电的危害而对电气设备进行的接地保护。由于现代建筑楼层较高,容易受到雷电的侵害,一旦建筑物遭受雷击,损失都非常大,所以,必须进行防雷保护,将雷电顺利导出去。在相关规范中,对利用建筑物基础和主体钢筋做接地极和引下线以及人工接地装置、接闪器的安装有这详细的要求。在规范中,对于防雷接地阻值的设计也给出了参数,当接地体和引下线完工之后应该进行测试,而只有当接闪器完成以后,才能开始整个系统的测试。在人工接地引下线的施工中,一定要保持其顺直,不能有死角,引下线的金属保护管要在其与引下线之间做一个电气连通。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外还需要注意的是,人工接地装置的接地体间距必须大于或者等于5m,主要目的是降低接地体的屏蔽作用。
2.3安全保护接地
现代建筑大部分都属于智能建筑,各种设备的应用都比较多,其中包括强电设备,弱电设备,也有一些带电导电设备,都需要进行安全保护接地。如果没有进行安全保护接地,那么一旦设备的绝缘遭到破坏,其外壳就会带电,这时候,一旦人体或者动物触到就会引发触电,造成伤亡。众所周知,在并联电路中,每一条分支电路中,电流值与电阻大小成反比,也就是接地电阻越小,电流越小。一般情况下,人体电阻是接地电阻的数百倍,那么触电发生时,经过人体的电流也就会比流过接地体的电流小数百倍。如果接地电阻非常非常小的时候,经过人体的电流就几乎趋近与零。事实上,因为接地电阻非常小,发生短路时设备外壳对大地的电压不会太高。人与大地接触的情况下接触设备外壳,就不会有很大的危险。加装保护接地装置,并且在设计的时候选择较小的电阻值,能够有效保护设备安全,同时,对于人体的生命安全也具有很好的保护作用。
2.3.1过载保护
过载,简单的讲就是电气设备的运行电流大于其额定电流,但是超过的幅度不会太大,一般在额定电流的1.5倍以内。导致过载的因素有很多,比较常见的有负载突然增加,断相运行以及电网电压降低等等。在电气设备运行过程中,过载程度越大,延时越短,相反则延时就会越长,我们称之为反时限特性。延时环节由时间继电器构成,过载时,电流继电器动作,其触点接通时间继电器线圈,经延时后时间继电器触点动作,使执行机构动作,切断主回路电源,同时发出过载信号。过载保护可由电磁式继电器、电子式继电器和热继电器实现。
2.3.2短路保护
如果电气设备绝缘被损坏,出现负载短路、接线错误等情况,就会出现短路。当设备或者线路出现短路故障时,会产生一个瞬时电流,该电流是额定电流的十几倍,甚至几十倍,会对电气设备或者线路造成损坏,严重的甚至引起火宅,发生重大安全事故。
2.4漏电保护
一旦电气设备出现漏电,电流就会通过人体,对人体造成严重的伤害,严重的会造成人员伤亡,给家庭带来巨大的伤害和损失,同时也在社会上造成恶劣影响。通过人体的电流越大、持续的时间越长对人体的伤害就越大,同时还与电流的频率、人体的身体因素都也有着紧密的联系。在现阶段,我国对于漏电保护的设计与西欧国家和日本相同,对保护器都是取30毫安/秒,以此为设计标准。根据各个国家的相关经验,这种设计标准下的漏电保护器,能够满足触电保护的要求,在保护人体方面具有不错的效果。
一般来说,漏电保护是采用分支线保护与末端保护相结合的分级保护方式,同事以末端保护为主要保护方式。如此,能够最大程度上缩小触电及由于故障而造成的停电的范围,减小对其他用户的影响,同时,缩小了故障检查范围,能够为故障的查找带去极大的方面,在很大程度上提高了供电系统的可靠性。综上所述,可见漏电保护器在漏电保护中的重要性,直接关系到人们的生命安全,所以,在漏电保护器的选择中,应该遵循以下几条原则:①必须满足《漏电电流动作保护器》中相关规定的要求,同时必须要有中国电工产品认证委员会的认证标志;②必须通过相关部门的检测,并附有合格证书;③必须满足漏电保护方式对其额定漏电动作电流及分断时间的要求,并满足分级保护的级间协调原则。
结语
总之,我国目前的建筑电气水平与国际水平还是有一定的差距,特别是在建筑电气安全这一点上。所以,身为电气工程人员,就一定要对建筑电气的接地问题有一个充分了解,保证建筑的用电安全与质量。
参考文献
[1]吴海峰.论现代建筑中的电气自动化运用[J].科技风,2012.
[2]黄耀群.电气设备接地保护技术探讨[J].中国高新技术企业,2014.
作者简介:
曲金海 1980.12、男、汉族 河北省东光县、工程师、学士学位、电气自动化方向。单位:天津天大求实电力新技术股份有限公司。
论文作者:曲金海
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/11
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