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一、在电气设计中低压电力配电系统的安全性
如今建筑行业对于电气设计的低压电力配电系统的安全要求愈发增强,根据建筑电气设计的相关规定,建筑高于27米或公共建筑高于24米都属于高层建筑,而高层建筑的用电量极大,如若低压电力配电系统的电气安全无法达到行业规范及标准,则容易出现许多无法预料的电力事故,继而造成财产损失和人员伤亡。
二、在电气设计中低压电力配电系统安全保护的具体措施
在建筑类电气的设计项目中,低压电力配电系统最常用、最广泛的安全保护措施便是接地保护,其中包括强电设备、弱电设备,高压设备、低压设备,以及固定式设备和移动式设备都会采用适宜的接地保护措施,如此一来便可以十分有效的避免安全事故的发生。但是,对于不同的建筑物要采取不同的保护设施,结合具体建筑特色进行合理准确的设计,切记千篇一律。
(一)接地设计
接地装置是指接地体与接地线的组合,并由多个接地体于地下互相链接。电气接地设计属于基本安全设计,目前几乎所有建筑物都会在进行电气设计时采用接地设计,来防止外界因素对建筑物的电气电流以及电压的不利影响,以确保供电系统的安全性。
依据《低压配电设计规范》,建筑电气设计中的低压电力配电系统分为IT、TN、TT三种形式:
1.低压电力配电中的IT系统
IT系统是指在电气设计中,低压电力配电系统的电源端口的带点部位不适用于接地设置,于电源端口的电流通过高电阻抗以及电阻的时候,对其进行接地保护。即电气系统中性点经过高点阻抗后接地,地面与带电导体相互绝缘,互不发生电磁干扰。
IT系统具有较高的稳定性和可靠性,在出现故障时,通过电流小,电气设备不会出现危险性电压,继而在电源持续运行的情况下,电气设备依旧可以继续使用,同时发出报警以解决故障。
2.低压电力配电中的TN系统
TN系统的使用需要将电气设备的金属外壳和保护线进行连接,即保护接零,并在使用低压配电系统时,使各个中性点之间进行相互连接,系统中性点直接接地。低压电力配电TN系统又分为TN-S、TN-C、TN-C-S三种类型:
低压电力配电TN-S系统是将PE线与三相四线加在一起,其中PE线与N线是分开的,分属两种不同的线,PE线无线电流通过不会对电气设备产生干扰,成本较高,主要适用于数据处理器、精密电子等容易发生爆炸危险的设备或场合。
低压电力配电TN-C系统即三相四线系统,在系统内部PE线和N线属于同一根线,不存在线的连接问题,较TN-S更为经济化,但也更危险,如若PEN断线,露在线外的可导电设备极易造成触电等安全问题,主要适用于低压系统,不可使用于对安全要求以及抗电磁干扰要求高的项目设备。
低压电力配电TN-C-S系统中PE线和N线在电源进线点前后分属不同线路,在进线点前属于同一根线,而在进线点后即不再是同一根线,该系统主要适用于对安全要求高并且对抗电磁干扰要求较高场所,例如工矿企业的供电系统等需要进行数据处理和精密检测的项目。
3.低压电力配电系统中的TT系统
低压电力配电系统的TT系统是指,在建筑电气系统中,对于电源的中性点和电气设备的漏电部位也要使用接地保护设计。在低压电力配电TT系统的运作过程中,PE线与N线没有通电联系,因此PE线在电气系统的正常运行下无法传输电力。此种形式的接地保护主要适用于电气设施不多及电容量较小,对于用电要求不高的农村等城乡僻远地区。
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(二)接地保护设计的安全性
在建筑电气设备的运行、用电和供电过程中,要注意电气防护,确保配电系统的安全性,避免施工人员的人身安全和生命财产受到妨害。为了确保建筑电气设备的正常使用以及电气系统的安全运行,要在建筑电气中要设计自动切断故障点的接地保护措施,以防电气设备或电力系统出现故障,继而为建筑电气的运行和人身、财务安全提供设备支撑和安全保障。
同时,在建筑电气设计的过程中,须得结合建筑物的具体特点、电气设备运用情况、回路保护线的截面大小等实际情况进行电气设计低压电力配电系统接地装置的设计。
(三)低压电力配电系统的接地设计中会出现的问题
在建筑电气设计低压电力配电系统的接地保护设计中,也会出现一些状况,其中比较关键的便是单相接地故障和TT系统中性线的重复接地行为。
低压电力配电系统是建筑电气设计的重要组成部分,由于配电系统中电源中性点的运行方式不同,发生单相接地故障时会对系统二次侧的继电保护及监测存在影响。单相接地故障容易引发间歇性的接地电弧,使电力设备的金属外壳电压急遽增高,继而损伤电气设备,严重时可能引发电气火灾。除此之外,电网系统的稳定性、可靠性与对称性,也会遭到严重损害,发生短路事故。
如若在接地保护设计中出现单相接地的故障,应当及时隔离故障区域,尽量减少停电区域,提高供电的可靠性,保障电气设备及人身财产安全。
再者,在接地保护设计中,应当禁止TT系统中性线的重复接地,以避免发生单相接地故障或其他电气事故的时候,剩余电流动作保护器没有办法及时运作,断电的不及时易引发伤亡事故。
(四)建筑电气接地保护设计中漏电断路器的选择
漏电断路器在电力系统的运行过程中十分重要,漏电断路器的有效利用可以避免很多电气安全事故,在漏电短路器的选择时要分清漏电断路器的种类,选择额定动作电流在合理范围内的电气设备,其中漏电断路器的电击能量临界值,必须符合特定的要求和标准,所选择的漏电断路器的额定限制电流应当高于电力系统发生漏电时的电流值,以防止漏电电流大于漏电断路器额定动作电流,从而避免对电力系统造成不可挽回的伤害。
(五)剩余电流保护器的选择
根据相关安全标准,在故障电路中,电流的流通不得大于整体额定电路的电流,继而在电流达到或超过给定值时,剩余电流动作保护器可以自行切断电路的机械开关,剩余电流保护器的有效选用可起到对剩余电流的保护作用。在安装过程中,剩余电流动作保护器不仅要控制分支线的电流还要兼顾线路末端的用电设备,以保障建筑电力系统的安全运行。
三、结语
在高层建筑的电气设计中,科学合理地选择有效的接地保护系统是十分重要的,详细了解IT、TN、TT三种接地保护模式,结合建筑具体实际情况进行接地保护设置,确保低压配电系统的安全性。此外,电网线路和用电循环的电气设备的选择和安装也需尤为注重,只有对高层建筑的电气设计进行合理精准的低压电力配电系统安全设计,才能有效确保供电系统的安全性,继而保障建筑电力设备以及人身财产安全。
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论文作者:胡万发
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/19
标签:系统论文; 低压论文; 电流论文; 电力论文; 电气设计论文; 电气设备论文; 建筑论文; 《中国西部科技》2019年第11期论文;