建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析论文_丁玮

建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析论文_丁玮

天津大学建筑设计研究院 300073

摘要:社会发展日新月异,科技水平犹如芝麻开花,节节攀升。基于此情况下,建筑行业紧随科技脚步,大步迈进智能化层面。而在建筑工程中,电气设备占据着至关重要的地位,其设计是否符合质量标准对设备的运转是否安全可靠有着直接的影响。所以,建筑电气的设计工作引起了社会的普遍重视。科技增长带动的不仅是建筑行业的繁荣,它还扩大了人们对用电的需求,这就要求施工单位结合具体情况,认真比对各种用电设备,从科学的角度出发,选用最有效的接地系统,满足用户用电安全和实用需求。

关键词:建筑工程;电气;低压配电系统;接地系统

一、接地系统概述

接地系统之所以存在,是因为大地蕴含着巨大的电容量,且对电的阻力相对来说比较微小,几近为零,即便外界电荷大量涌入,大地也能保持相对稳定的电位。尤其是在雷雨时节,大地可尽最大努力缩减外界对建筑供电系统的损害,减少用电事故发生的几率,保障用户用电照常进行。接地系统可根据设计原理划分为以下几种类型:IT系统、TN系统以及TT系统。其中TN系统又能进行更细致的分类,包含:TN-C系统、TN-S系统、TN-C-S系统。字母不同,代表的含义不同。(1)第一个字母表示电源端与地的关系:T-电源端有一点直接接地,I-电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地。

(2)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-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-电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接S―中性导体和保护导体是分开的;C―中性导体和保护导体是合一的所以,在设计接地系统时,设计者要充分思考两个问题:一是电源端与大地的关系如何处理;二是电气设备的外壳与大地的关系如何处理。只有全面思考了这两个问题,提出切实有效的设计方案,才能满足用户的用电需求,保障关于用电的安全。

二、低压配电系统的接地保护形式

建筑电气设计中,低压配电系统的接地系统的主要作用是确保低压配电系统在电压或者电流过高的情况下低压配电系统不受损坏,另外还能减少外部因素对建筑电气低压配电系统中电压和电流的影响,对提高整个建筑供电系统的安定性有着积极的影响。具体来说建筑电气低压配电系统的接地保护形式主要有三种形式:即IT系统、TT系统TN系统。

2.1低压配电IT系统

通常情况下,建筑电气中的低压配电系统的IT系统电源端口不设置接地装置,一般采用电源端口设置高电阻、电抗的方式进行接地保护;建筑电气设备的外壳应直接接地连接,不需要同其它装置连接后再进行接地连接。低压配电系统的IT系统基于自身的强大功能能对整个建筑电气的供电稳定性和安全性起到保障作用。另外,IT系统除了上述的建筑电气中得到广泛应用外,还在建筑电气供电要求比较高或者必须要保证持续不间断供电的场所,尤其是生产企业,更是将IT系统广泛应用在生产设备中,以防供电电压不稳对机械设备造成损害,较好地保护了机械设备用电安全性,确保了企业生产系统的安全稳定运行。

2.2低压配电TT系统

建筑电气低压配电系统设计中,在建筑电气设备电源中性点位置装置TT系统,实施对建筑电气设备直接接地保护;此外,对建筑电气设备外壳直接裸露在空气中的也应设置接地保护装置,以防电气设备外壳漏电对人员造成伤害;TT系统在建筑电气低压配电系统运行过程中,低压配电系统中的中性线N和PE没有连接,不存在通电关系;在建筑电气系统正常运行后,PE线不能同电源连接,应作断电处理;低压配电TT系统一般应用于用电要求比较低的建筑电气低压配电系统设计中,比如用电量少、用电设备额数量少且分散的建筑群体中。

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2.3低压配电TN系统

在建筑电气低压配电系统设计中,TN系统的应用也有涉及;低压配电TN系统应用到电气低压设备系统中,应将建筑电气所有的用电设备外壳用一根保护线连接,形成一定的低压配电系统保护装置;另外,低压配电系统中的中性点也应通过一定的方式连接;在供电电网设计过程中,首先要对电网线路的横截面积进行检查,如果符合国家电网线路横截面积规定要求,应按照有关规定要求进行接线连接;以防因电网线路接线方式不正确或者对线路横截面积没有检测而是随意的接线,将会对整个电网的安全运行造成极大影响;TN系统主要包括三种模式:即,TN-C模式、TN-S模式和TN-C-S;其中,TN-C也就是建筑用户家庭用电的三相四线接线模式,此种接线方式比较简单,易操作;TN-S是在TN-C系统的基础上加设PE线,实施线路的接地保护,该线路系统在危险作业场所比较常见;TN-CS系统适用于工矿企业供电中。

三、建筑低压配电系统中的接地保护设计

建筑电气低压配电系统在实际操作的过程中,能不能安全稳定地进行运行,与用电主体的安全息息相关。所以在进行建筑低压配电系统设计的过程中,一定要通过一些合适的接地措施进行保护。接地保护措施指的主要是如果出现建筑低压配电系统出现漏电的情况的适合,可以把漏电线路自行切断,通过这样的方法保障线路运行过程中的安全性,另外也能够保障供电系统当中一些机械设备不会出现损坏,另外确保操作人员的安全。

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。

前文已经具体对一些比较常用的接地保护模式进行了相关介绍。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。

四、结束语

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。

参考文献

[1]杨云娜.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的探讨[J].电子技术与软件工程,2015(06).

[2]张振军,李武宁,申耀克.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].科技与企业,2014(05).

[3]沈天杭.关于建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].中华民居(下旬刊),2014(06).

作者介绍

丁玮(1979-),男,汉族,山东人,工程硕士,高级工程师,主要研究方向:建筑电气设计。

论文作者:丁玮

论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期

论文发表时间:2019/9/21

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