摘要:随着低压配电系统在住宅建筑中的应用与推广,低压配电系统在运转过程中所存在的安全隐患问题就显得尤为重要,这是因为其在漏电时,很有可能会导致火灾,给居民的人身安全及财产安全带来严重威胁。因此我们必须对低压配电系统有所了解,以便更好的解决低压配电系统在住宅建筑应用中的隐患,保护人民的生命财产安全。文中将重点对住宅低压配电系统的接地保护形式以及安全性分析设计进行了分析。
关键词:住宅;低压配电系统;分析;设计
民用住宅的低压配电系统由配电变电所(通常是将电网的输电电压降为配电电压)、配电变压器、低压配电线路(1千伏以下电压)以及相应的控制保护设备组成。低压配电系统的基础作用是对市电的使用进行分配,当发生超负荷运转时,能够断电保护,保证配电线路和电气的安全。民用住宅发生的低压配电系统安全事故说明,设备的完好、安装细致、检查到位是保证低压配电系统安全、稳定运行的关键。
1低压配电系统的接地保护形式
1.1 IT系统
建筑电气设计中的低压配电系统除了保护供电低压电流电压之外,还要防止外部对电力电压的影响,进而实现建筑供电系统的安全性和稳定性。IT系统作为低压配电系统的接地保护方式之一,电源端口带电区域不会安装接地装置,其带电部分要流经高电阻和高电抗后进行接地保护,并对用电设备外漏导电部分进行直接性接地保护。对此,在建筑电气设计中,使用IT型低压配电系统接地保护装置可以有效解决建筑供电不足的情况,提高低压配电系统的安全性,进而实现建筑整体供电的稳定性和安全性。
1.2 TT系统模式
低压配电TT模式是另一种常用的电气系统接地模式。在低压配电TT系统模式的应用中,高层建筑低压配电系统的电气设计者往往会对电源中性点处进行保护装配的直接安装,这是一个需要进行科学合理分析的过程。此外,这种模式在电气设备的外部还进行了导电装置的配备,并且进行了直接接地的保护装置的安装,这就使得低压配电系统在高层建筑的电气保护过程当中,能够对供电系统进行有效保护,确保其平稳运行。这种模式往往在城市的公交系统中有着广泛的应用。
1.3低压配电中的接零保护系统
在建筑电气系统的电气保护接地形式中是最为复杂的,尤其是在其系统整体设计时,通常做法是:首先选用一根具有超强保障性的保护线,有效连接多个需要保护的电气设备,以达到对保护装置进行统一管理。在实际连接时,必须有效的连接各个中性点,进而满足其系统成立的基本需求。目前我国的低压配电接零保护系统大致可分为三种式:(TN-C系统)工作零线与保护零线合一设置的接零保护系统,主要特点是容易操作并且功能性较强;(TN-S系统)工作零线与保护零线分开设置的接零保护系统,通常应用于电子设备精度高的区域或电气设备比较密集的区域;(TN-C-S系统)工作零线与保护零线前一部分合一,后一部分分开设置的接零保护系统,适用于生产加工业和矿物开采方面。必须强调的是,这三种模式都需要一根具有超强保障性的保护线,将需要保护的电气设备的中性线进行有效连接。
2低压配电故障原因
2.1低压配电漏电
在低压配电系统中,漏电是其中最为常见的一种故障,这一故障主要是因为电线支架或是支架的有关材料没有及时更换,出现绝缘不足的问题,进而导致导线之间或导线与大地存在电流。低压配电系统中存在漏电问题,会迸发火花,进而生成大量的热量,也极为容易导致火灾的发生,因此必须要对其加大重视。一般即便是低压配电系统和线路的运行均处于正常的状态下,其间也会存在漏电的可能,这主要是因为线路之间、线路与大地之间有电气线路和用电设备绝缘层生成的电容,这种漏电极其微小,并且很小会对线路绝缘性造成损害,导致出现电火花状况的几率也比较小。
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2.2接地故障
接地故障主要是因为电线或是绝缘路的破损,使得电线对地绝缘水平下滑,进而加大对地泄露电流,导致接地故障的产生。单相接地故障内的对地泄露电流一般包含两方面,即正常泄露电流和接地故障电流,对于单相接地故障而言,接地故障电流几率较大。形成金属性接地故障时,如果接地导体金属、电线金属直接连接,导致电阻设备作用无法有效发挥,增加电线电流量,如此也会导致故障电流的出现。
2.3保护装置故障
依据有关数据表明,在目前建筑低压配电系统中,一些安全保护设施是存在一定不足的,并不能有效的对配电系统中存在的故障进行充分检测与控制,非常容易出现火灾风险或是触电事故,致使社会群众的生命财产受到威胁。
2.4过载及短路故障
对于建筑项目的配电系统来讲,可以从安全性与可靠性这两方面入手,主要重点注意的是短路保护与过载保护,保障配电系统出现问题时,熔断器或是断路器可以及时快速的运行,以此来保证配电设施与供电线路的安全。
3住宅低压配电系统安全性分析与设计
3.1 IT型低压配电系统保护接地体系安全性设计
保护接地是提高低压配电系统安全性主要手段,通过接地体将电气设备外壳与大地有效的连接在一起,一旦电气设备出现漏电现象,可以将漏电流及时传输到地下,使得电气设备外壳对地电位迅速下降,进而有效保证低压配电系统的综合安全水平。在实际应用中,IT型低压配电系统保护体系属于三线三相制配电系统,借助保护接地系统,将三相变压器进行绕组变为Y型结构,以N点为中心点,以L1、L2、L3为输出相线,使得三线三相相互促进而不接地。在进行实际保护中,相关工作人员要设置相应的保护接地设置,通过RE接地极将电气设备与大地连接,在发生漏电事故时,由于大量漏电流的输出,人即使碰到电气设备外壳也不会发生和相线构成回路,进而防止触电事故的发生。值得注意的是,大地要和各个相线阻抗进行连接,并与绝缘电阻并联在分布电容中,可以有效地将人体触及电气设备外壳电压控制在安全范围内,发挥保护人体的作用。
3.2合理选择漏电断路器
随着科技的发展,电力系统逐渐被完善和优化,但是电力系统的复杂性和负荷也在不断增加,因此为了进一步确保电力系统单位安全性和可靠性,必须做好相应的保护措施,漏电断路器作为一种重要的电力系统保护措施,它可以有效防治安全事故的出现,与接地保护一起为低压配电系统提供了一层有效的保护墙。在进行漏电断路器的设计和安装时,要根据具体的情况选择最合适的漏电断路器,仔细分析和研究电气设备以及配电系统的具体要求,进而确定与配电线路契合度最高的漏电断路器,但是在实际设计时需要注意以下问题,因为漏电断路器是为了避免人身触电问题,但是触电分为两种直接触电和间接触电,所以必须根据具体的情况采取相应的处理措施,这样才能确保电力系统在日常运行中的安全性和可靠性。
总而言之,伴随着城市建设的不断发展,越来越多的建筑物拔地而起,这样也需要更稳定的低压配电系统,来保障施工人员和住宅居民的人身财产安全。建筑电气设计中低压配电系统,需根据实际情况、科学化、全面化的选取适合的低压配电系统,以达到在最大程度上保证建筑物低压供配电系统的正常运行。
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论文作者:汪庆吉,黄召权
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/4
标签:系统论文; 低压配电论文; 故障论文; 安全性论文; 电气设备论文; 电流论文; 建筑论文; 《电力设备》2017年第18期论文;