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摘要:伴随当前社会发展的速度进一步加快,人们在电力方面的需求也开始进一步增多。电气设备在进行建筑工程施工的过程中占有非常重要的地位,电气低压配电接地系统能不能处于安全运行的状态直接影响到人们的在生产生活过程中的安全和保障。所以,积极探讨电气低压配电设计过程中各种接地系统非常有现实意义。本文浅析建筑电气低压配电设计中各种接地系统探讨。
关键词:建筑电气;低压配电系统;接地
引言
用户的生命财产以及使用的电气设备正常的运作都跟低压配电接地系统有着直接的关系。如今,生活水平在不断的提高,对于电的需求量也变得越来越高,传统建筑供配电设备已经无法满足人们用电的需求。所以,现代的建筑中,必须要完善以及改进建筑供配电设备,特别是供电系统中的接地系统要依据设备不断化进行改动。但是普通低压接地系统都被分成了系统接地与保护接地。而接地系统在维持供配电系统正常的运作时起着非常重要的作用。
1建筑电气低压配电设计中的各种接地系统
1.1IT系统
IT系统的应用范围在连续的持续供电要求高和接地故障电压有着高标准要求的建筑设施使用,IT系统的特点在于第一次产生电气故障的时候,因为造成的电流十分弱小,电源不会被切断,从而保护用电设备正常的运行,如果发生第二次事故,对电源进行切断,以防止事故的发生,此系统多用于应急场所、消防设施、医院等场所。
1.2TT系统
TT系统也成为了接地制,运用电设备的表面和地极实行接地,造成电源的接地系统处于电气上没有办法连接。同时,每个建筑中电气设备都靠的是自身的接地极来进行接地的,在这之间PE线并没有连接。通过这种方式就对PE线的电压不会对民居造成事故有了保障。因为拥有这个特性,TT系统就被使用在部分地区低压电网供电的工作之中。同时,因为我们国家农村的居民居住的比较分散,造成用电负荷不够集中,线路故障出现电流的也非常的小,这个特点就让TT系统在农村被广泛的运用,同时也可以省略从电源进入PE繁琐的步骤。TT系统主要是说电气设备的外圈能够对独立的接地极完成接地,并且在电气与电源接地之间产生独立的系统,所以被称之为接地制。TT系统的各个电气设备与PE线都拥有互相独立的状态,两者之间并不存在连接的关系,其设备制凭借自身的能力来完成接地,直接避免了电压从PE线进入设备的安全风险。
1.3TN
1.3.1TN-C系统
TN-C系统主要是连接保护线PE以及中性线N的一种接地线路,如果设备当中金属外壳都和PEN线进行连接的情况下,这种系统一般情况下在安全方面没有非常高的水平,需要值得注意,如果出现PEN线产生短路或者短线等情况的时候,往往对地电压会很高,有可能导致检修设备的过程中出现不安全因素,它的信息系统和电子设备往往也会出现一定的干扰,所以需要注意的是在进行设计的过程中一定要避免出现PEN线断开的情况。TN-C系统适合使用在一些单相负荷不大、而且没有较高安全要求的工厂的低压配电系统当中,在三相负荷比较等量的供电系统当中比较适用。
1.3.2TN-S系统
在整个TN-S系统当中,PE线以及N线之间是相互分开的,两者不会出现任何联系,相互使用不同而且固定的线路接入到大地当中,通常条件下PE线不会出现电流通过的情况,因此,设备的金属外壳上不会出现带电的情况,在进行正常使用的过程中也不会出现大幅度的干扰问题,保障了整个电气设备在使用过程中的稳定性和安全性。这种系统在设有变电所的建筑当中广泛使用,比如说一些医院、公共建筑、有可能出现爆炸和火灾隐患的场所当中。
1.3.3TN-C-S系统
TN-C-S系统指的是一种有一些PE线结合N线的接地系统。在一些用户端当中,PEN线往往会被区分为PE线以及N线,如果分开两种线,PE线和N线之间就不可以再合并,另外中性导体也不会接地。这在我国居民配电接地系统当中非常常用,这种接地方法具有非常工作简单和明确的工作原理,与此同时,具有非常高的安全性。也就是说有TN-S系统的安全优点,也同时拥有TN-C系统高效的特点,与居民在用电过程中的安全稳定要求相吻合。
2建筑电气低压配电系统接地保护设计
建筑电气低压配电系统中接地保护功能主要在于建筑内用电设备一旦发生因某些原因造成漏电现象时,及时自动切断电源,防止触电情况发生,既保护了用户人身的安全,也保护了电气设备线路的安全。所以合理有效地选择接地保护系统是相关人员在设计中的一个重要环节,根据建筑内电气设备的用电情况和电气设备所处的相对环境出发,设计研究出最合理、有效的接地保护系统,才能提高建筑内用低压配电系统的稳定和安全性。
3PE线的作用与约束
现如今我国人民日常使用的建筑中,低压配电接地系统主要使用上文中的三种。在这些设计方式中,需要把电力设备与能够接触到的金属物品与PE线进行连接。同时也是因为这种连接PE线的方法,才可以使系统电力设备以及电力维护员工提供保护。对此在日常低压配电系统的建设以及保养工作当中,对PE线一定要给予足够的重视。PE线是能够在低压配电系统产生故障情况下对故障电流进行传输的辅线,PE线是保护措施中的关键,但是PE线的安装也是需要满足一定的要求,首先需要PE线的载流能力能与所满足的设备相配,其次还需要载流的过程中将载流温度以及感应强度保证在一定范围内,这样会保证设备短路时不会发生火灾、爆炸等时间。在对PE线设置工作开展的过程中,如果TN-S系统出现了接地故障,那么PE线就会在故障的时间内对单相线路电流进行承受,所以需要严格保证PE线上的电压低于50V。其次对于PE线进行铺设的时候,在能够做到的情况下将配电导线的距离缩短,并且用同样的方式进行同槽、同管的操作,将中性线与地相线之间的阻抗降到最低,以此来保证故障发生时候电气的灵敏度能够正常使用。
4实际中用电的选择
我国在改革开放初期,建筑内的选择配电系统基本都选用TN-C系统进行接地。随着建筑内用电量的增大,要求的提高,我国逐渐采用国际IEC标准,选择TN-S系统进行建筑内接地。在现代化建筑的建设施工中,也都采用者TN-S系统作为建筑低压配电系统的接地形式。在我国农村和一些用电需求不大的地区还是使用TN-C系统进行建筑低压配电系统接地。目前我国比较常用的一种形式是建筑低压配电室外采用TN-C接地系统,建筑室内则采用TN-S接地系统。在TN-S接地系统中,因为其中大地的绝缘线和PE线路也绝缘的相同特点,在建筑网络出现低压的区域很大的时候,地面绝缘线的长度变长,地面绝缘线路的电阻增大,出现不平衡的现象,容易发生危险,影响建筑内用电设备的使用寿命和安全性能。
结语
总而言之,当前在建筑领域中,建筑电气具有非常重要的地位,其运行是否安全对用户主体的安全有着直接影响。所以,一定要加强建筑电气低压配电系统在使用过程中的安全。
参考文献
[1]王长安.高层建筑电气设计中低压配电系统安全分析[J].建材与装饰,2016(19):123~124.
[2]杨鑫鑫.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的探讨[J].江西建材,2016(24):180~181.
[3]庞传贵,王晋恒,张贺远,等.用户变电所低压配电系统的接地[J].建筑电气,2016(02):18~23.
[4]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(6):138-139.