小区建筑低压配电中性点接地方式论文_庄志鹏

小区建筑低压配电中性点接地方式论文_庄志鹏

(广东电网有限责任公司惠州惠东供电局广东惠州516000)

摘要:随着我国对小区建设的重视度越来越高,各地的小区中低压配电的中性点接地方式有了较多的种类。根据各地小区的特点,结合小区自身的配电特性,选择最合适的接地方式,为小区人们的生活带来最好的供电保障。这不光关系到小区的建设水平,更关系到小区住户的人身安全,所以,相关部门应该对此提起重视。

关键词:低压配电;中性点接地;小区建筑

要想建设好一个完整的小区,完善低压配电是重中之重。对于低压配电中性点的接地方式的具体细节,需要相关部门根据小区的实际情况选择合适的方式,现代的小区建设中,低压配电中性点的接地是一个复杂的工程,一旦处理不当,很容易引起电气事故,所以,为了保证小区住户的安全以及接地装置的可靠,提高配电接地水平是十分重要的。

1低压配电中性点接地方式及特点

1.1低压配电系统中性点概念

低压配电系统并不是单纯的一种组成的,而是有多种组成成分共同工作,才能完成完整的配电工作。用电设备、交流电源、配电线路是组成低压配电系统的三个组成成分,所谓的中性点就是指以上三种电源在输出绕组上,通过连接成星型的方式后,会有一个公共的点,而这一点就是低压配电系统的中性点,中性的含义就是指电位绝对值和外部的接线端的电位绝对值是一样的,所以呈现中性的状态。

1.2中性点接地方式及特点

根据交流电气装置的相关规定可知,低压配电系统的接地方式主要有三种形式,分别为TN、TT、IT。这三种方式各有各的特点,需要根据实际情况选择最合适的低压配电接地方式,只有这样,才能保证中性点接地的安全性和可靠性。下文将分别介绍这三种方式。

TN方式又可以叫做保护接零方式,指的是能够和中性点直接建立联系的可以导电的部分,这部分主要是指设备外露的部分,而且是以公共保护线作为连接建立起的电气联系。这种方式的作用特点是通过使设备的外壳形成相线,从而形成短路电流,引起保护装置对故障做出反应,这样就可以很好地保证线路的完整和其他设备的正常运行,还能够保证周围人员的自身安全。TN主要分为TN-C、TN-S,TN-C指的是一种可以将N和PE进行合并,能够将两者的功能合并起来应用。这种方式如果没有应用合理,比如将线断开,会引起严重的电击事故,这样的事故还会导致单相用电设备被烧毁。通过了解相关的规定我们知道,只有保证采用铜材料制成的PEN线的截面大于等于10mm2,而铝线的截面则保证要大于等于16mm2。在同等安全水平下,可以分别设置的接地方式,可以将N和PE分别设置,这样其中一个断开也不会对另一个造成影响;而且如果没有意外的话,PE中是没有电流的,因此也就无法对信息技术设备造成干扰,这是TN-S的主要特点也是相比于TN-C的优胜之处。而TN-也存在缺点,其缺点就是所需要的投资比较大。通过比较可知,TN-S与TN-C-S如果能够在同等电位联结情况下保证接触的电压一致,就能够证明防护点击的水平是相同的,如果比较两者的共模电压,前者要更大一些,相应的干扰ITE的能力也就越强。TN-C-S是一种兼具TN-S与TN-C的特点,最大的好处是可以不用设置PE线就可以和TN-S的防护取得一致的水平。

TT是一种将金属外壳和中性点都采用独立接地的方式。如果电源侧的接地装置和用电设备的接地装置之间有回路生成,也就是说出现单相碰壳的故障的时候,人体因为自身的电阻足够所以可以保护自己,因而接触用电设备时不会受到大的电流的打击,这样一来,人身安全就会得到保护。然而,这种过电流比较小,所以只有设置剩余电流保护器才能够将过电流切断,只有将过电流切断才能将杂散电流扼杀在摇篮里。除了这种方式将中性点接地以外,其余部位不能重复接地。

IT是一种利用高阻抗间接接地的方式,或者中性点不接地。由于人体的电阻比较大,可以抵抗单相碰壳故障所产生的电流影响。这种方式不仅仅可以保护人免受电流的击打,还可以将供电的水平提升,正是由于这种方式的停电机率非常小、发生故障时电流也比较小,所以这种方式十分占优势。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第一次出现故障时,IT系统中配置的声光报警会作出相应的反应,如果再发生第二次故障,才能够真正地将电源切断。这种系统对于配置N线是比较随意的,可以配置也可以不配置,但是如果配出N线,就会出现故障导致停电。

2小区建筑低压配电中性点接地方式的选择与应用

2.1小区建筑低压配电中性点接地方式的选择

通过上文的论述,我们已经了解到,有多种方式可以进行低压配电中性点接地工作,而采用哪一种方式取决于实际情况,采用的方式不光是以安全、好用为原则,还要保证这种方式符合小区建设的实际情况。如果光是考虑接地方式的安全可靠,那么TN-C系统的安全性就没有另外两种高,也就是说,因为这种系统没有PE线,所以在选择低压配电中性点接地方式时,这种方式最不宜选择。通过实际调查可知,原本选用TN-C方式的旧小区,最终都将接地方式改为TN-C-S方式。由于人们生活水平的提升,小区的建设形式变得多种多样,情况十分复杂,所以为了保证线路的安全,保证线路能够不相互干扰,进行电位联结时需要保证其符合国际标准,在建设MEB的时候,可以选择TN-S和TN-C-S。但是如果只能采用前者就说明小区的建筑物内有变电所,这是因为后者会产生干扰或者火花,不够安全。但是如果将变电所建设在小区的建筑外,这种情况下,两种方式就都可以采用。

2.2小区建筑低压配电中性点接地方式应用

一栋住宅的公共用电负荷较为分散,供电变电所又在地下室,按照上一节的选择原则,应当选择TN-S。如果选择TN-C-S,一是存在PEN线段的干扰;二是接地装设不方便。如果选择TT,也存在接地装置难以实施的问题。按照《住宅设计规范》(GB50096-2011)第8.7.2规定,住宅供电系统设计应采用TT、TN-C-S或TN-S接地方式,并进行总等电位联结。如前所述,建筑内低压供电采用TN-C-S或TN-S均可,但本项目采用TN-C-S有一定困难,这是因为TN-C-S需要在每个供电单元回路中设置PEN重复接地,而各回路PEN线在电气竖井中要分别与公共接地干线连通,存在接线复杂、维护不便的问题,虽然可以通过将整个供电单元合并为一个回路的办法解决,但单回路供电可靠性较低,而且对电气竖井安装空间也有较高要求,实践中很少采用。

对于没有地下室的二栋住宅,公共用电可选择TN-S、TN-C-S和TT中的一种,但考虑到TN-C-S、TT接地设置问题,最终还是选择了TN-S。住宅用电情况与一栋类似,可选用TT、TN-C-S、TN-S之一,由于要作总等电位联结,TT不合适,再考虑到TN-C-S接地设置问题,所以建议采用TN-S。

高层建筑采用TN-S时,通常做法是每个回路均设置独立的PE线,这样配线比较复杂,可采用共用PE线的方式,也就是同路径供电回路共用1根PE线,而在供电线路处再分开,其本质上与独立设置PE线是一样的,但是却节省了大量线缆[3]。共用PE线的做法如图7所示,其特点如下:(1)共用PE干线接地方式在干线上多处设置了附加接地,接地可靠性优于不设置附加接地的独立PE接地方式;(2)共用PE干线接地方式每一层均设置接地端子箱,可以减少各层用电设备外壳电位差;(3)共用PE干线接地方式干线截面较独立PE接地方式大,发生接地故障时,故障电流大利于快速切除故障。共用PE干线接地方式的PE线截面可按最大用电回路需要的PE线截面来确定,因为共用PE干线采用铜排作导体,热稳定性数大,而高层建筑回路中会配置较完善的保护装置,不存在2台设备同时发生金属性接地故障而共用PE干线存在大电流的情况,所以这样计算可以满足PE干线动、热稳定性要求。

3结语

受到长期低压接地技术不完善的影响,建筑电气设计人员对于低压配电中性点接地方式的理解往往存在一些偏差,而接地系统对电气设备的安全和正常功能的发挥有直接影响,因此本文结合最新规范对相关问题进行了探讨,供同行参考和借鉴。

参考文献:

[1]孟新国,张志丽.低压配电网中的接地类型及其应用分析[J].电工电气,2012(8):61-64.

[2]王厚余.接地系统的选用[J].建筑电气,2007,26(1):4-7.

[3]廖敏.对TN-S系统共用保护线探讨[J].电工技术,2010(4):33-34.

论文作者:庄志鹏

论文发表刊物:《电力设备》2015年第9期供稿

论文发表时间:2016/4/19

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