摘要:现代化的建筑结构越来越复杂,因此,对建筑电气低压供配电系统的要求越来越高。这就需要我们在设计相应的接地保护系统时,充分考虑人们的使用要求,最大限度地保证人们的生命财产安全。在具体设计中,应根据电气设备的运行环境选择低压配电系统,并严格按照相关规定进行接地保护装置的设置,从而提高整个建筑工程的安全性和稳定性。
关键词:接地系统;电气设备;用电需求;电容量
1 建筑电气低压配电设计中的接地系统的简述
接地系统也就是一个接地网系统,在地下埋多个金属接地和导体形成的一个网状的电力接电系统,现在运用的范围十分的广阔。建筑电气低压配电系统的接地是将大地和目标电气相连接的一个过程,一般由于大地的电阻十分的低,可以看作为零,但是电容较大,所以,在建筑电气低压配电的设计一定要保证用电的安全性,将电气的带电的一边和大地相连接,在实际的接电过程中,由于接地原理不同,使得接地的系统也就有所不同,在这些系统中,第一个字母表示电源端与地的关系,T代表了电源端有一点直接接地,I代表了电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地。第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系,T代表了电气装置的外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点,N代表了负荷端接地与电源端接地有直接电气连接。C代表保护导体和中性导体合在一起,S代表了保护导体和中性导体是分开的。因此,在建筑电气低压配电设计的各种接地系统中要注意到这两个方面,一方面是电源端导体接地问题,另一方面是系统中的负荷侧电气设置外露可导电部分接地的问题,这样能够有效的减少用电事故的发生,确保电力系统的安全和稳定。
2 建筑电气低压配电设计中的各种接地系统分析
2.1 IT系统
在建筑电气低压配电系统中的IT系统的电源端是不接地的,而电气设备的外露可导电部分直接接地,这种装置就会使得系统出现故障时,电源的端口在高电阻和高电抗压的情况下造成电流十分的小,所以这种情况是不关闭电源的,保障了供电电源的连续性和可靠性。但在一相接地故障发生时,如不及时消除故障,则容易发展为多重接地故障,酿成较大事故,因此,IT系统应设置检查系统,以便及时发现故障。因此IT系统多适用于不间断供电要求高和对地接地故障电压有严格要求的场所,如应急电源装置、消防、矿井下电气装置、胸腔手术室以及有防火防爆要求的场所。
2.2 TT系统
TT系统电源端有一点直接接地,负荷侧外露可导电部分直接接地(此接地点独立于电源端的接地点),每一个运行的金属外壳都是一个单独的接地,使得电源的接地线和负荷侧电气上是没有关系的,而且各个用电设备和大地相连的保护线都是单一的,避免了故障电流顺着PE线流入其他用电设备中,从而造成了事故的发生。这样能够确保用电设备的保护线相互干扰的问题出现,而且还使得用电设备自己的保护线和中性线合一的设备对中性线没有影响,能够有效的保障电气设备的正常运行。TT系统多适用于不附设变电所的公共建筑、医院、单相负荷比较集中的场所,有爆炸和火灾危险的场所等建筑中。我国农村用电负荷比较分散,发生故障的电流比较小,因此该系统在农村用户中使用比较广泛。
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2.3 TN-C系统
TN-C系统是将中性线N和保护线PE连接在一起的接地线路,设备的金属外壳均与PEN线相连,该系统安全水平较低,当PEN线出现短路、短线等故障时,可产生较高的的对地电压,对线路产生较大的影响,并造成检修设备时的不安全,它对信息系统和电子设备也容易产生干扰,因此在设计中严禁PEN线断开。TN-C系统可用于单相负荷不大的、安全要求不高的工厂的低压配电系统中,适合用于三相负荷比较等量的供电系统。
2.4 TN-S系统
TN-S系统中整个系统的N线和PE线是分开的,两者没有任何的联系,并通过各自的固定要求来接入到大地,正常情况下PE线没有电流通过,所以设备金属外壳上不带电,在正常的运行中不会产生干扰,确保了电气设备的安全性和使用性。目前该系统广泛的应用在设有变电所的公共建筑、医院、有爆炸和火灾危险的厂房和场所,居民区以及单相负荷较多的民用建筑中也广泛使用。
2.5 TN-C-S系统
TN-C-S系统是一部分PE线和N线是结合在一起的一种接地系统。在某些用户端,PEN线分成PE线和N线,一旦分开,PE线与N线将不再合并,且中性导体不再接地。这也是我国最常用的居民配电接地系统,这种接地方式工作的原理十分简单和明确,同时安全性也比较高。即有TN-C系统的高效优点,又有TN-S系统的安全优点,满足了居民用电的安全稳定要求。此外,TN系统均需要重复接地,当PE线或PEN线短线时,重复接地可以使断线处后的系统变成TT系统,降低了断线时所发生故障处的对地电压。
3 建筑低压配电系统中的接地保护设计
对接地保护装置进行合理的设置,是保障建筑供电系统可以安全运行的核心问题。所以在设计建筑电气低压配电系统的过程中,一定要积极与建筑电气设备的实际运行状况等进行结合,对接地保护装置进行合理设置。另外,从一些建筑电气低压配电系统的角度分析,无论在最终操作的过程中选取了哪一种接地系统,都需要保证低电压供电系统处于同电位当中,保证供电的电气设备能够处于等电位连接的状态,只有这样才能够保证低电压供电系统具有一定的稳定性,防止由于一些外部电压的原因而造成供电系统的正常运行产生影响。
TT系统一般情况下是对建筑电气低压供电系统中的电气设备进行保护,可以利用电气设备单独接地的方法对电路中的电气设备进行有效保护。如果产生了故障,可以把故障回路内的电流自动切断,这样可以保证整个电气设备不会出现较大的破坏;IT系统具有非常强大的功能,一般情况下设置在电网的外漏导电位置。如果电网的外漏导电位置产生了一定的故障,IT系统的接地保护不会切断系统的电源,采取的主要办法是通过自身所具有的高电阻以及高电抗来对这种电流的自主流动进行限制,另外还会警告维护人员,方便这些电力系统维护人员根据相关的故障情况,通过分段线路断电处理的方式避免出现线路的破坏。TN系统主要是通过电流保护器让电路负荷和电流短路等功能得以实现,另外也可以把一些建筑电气低压配电系统接地故障问题处理掉。
4 总结
由此可见,接地环节在建筑电气的低压配电设计中,发挥着不可替代的作用,而接地系统无疑是确保低压配电能够正常运行的关键,这与用户的用电安全密切相关。因此,技术人员一定要严格地遵照规定的低压配电设计原则来进行低压配电的设计工作,并结合施工现场的实际情况来进行分析,确保各种接地系统都能够安全、稳定地运行,这样才能使建筑电气工程的施工质量得到充分的保障。
参考文献:
[1]马超.建筑电气中的低压配电设计方案之研究[J].科技创新与应用,2016,(36):275.
[2]刘祖斌.高层建筑电气中的低压配电设计分析[J].江西建材,2015,(18):204+208.
论文作者:李国忠
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第28期
论文发表时间:2019/8/23
标签:系统论文; 低压配电论文; 建筑电气论文; 电源论文; 故障论文; 电气设备论文; 负荷论文; 《建筑细部》2018年第28期论文;