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建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析

2020-11-06江凯文丁磊

中国电气工程学报 2020年16期
关键词:接地系统低压配电系统电气设计

江凯文 丁磊

摘要:电气低压配电系统是建筑工程中非常重要的一部分,其直接影响居民的生命与财产安全,并受到了社会广泛关注。并且,随着社会的不断发展,生活中也越来越离不开电的存在,了解建筑电气低压配电中接地系统的选择变得迫不及待。

关键词:电气设计;低压配电系统;接地系统

中图分类号:TU856

文献标识码:A

引言

建筑电气低压配电接地系统和人们的生命安全和财产安全息息相关,随着人们生活水平的不断提升,人们对电的需求量也变得越来越高,传统建筑电气配电设备已经无法很好满足人们日常生活的需求,在进行现代建筑建设的过程中要注意对建筑供配电设备的完善以及改进,特别是供电系统中的接地系统要能够根据设备不断化进行变动和调整,普通的低压接地系统分为系统接地和保护接地,接地系统可以维持整个建筑电气低压配电系统的稳定。当前社会发展和科技的进步为建筑电气低压配电接地系统的建设提供了更多思路和方法,电气设备和系统的设计的质量标准对设备运转和用电安全是一种保障。

1建筑电气低压配电接地系统的特点

1.1最优化设计原则

对建筑进行电气低压配电接地系统设计的过程中,要严格根据建设建筑的特点来进行,首先要考虑建筑的耗电量等特点,充分考虑到实际的建筑电气低压配电接地系统在当前建筑物中进行建设时的可行性和实际质量,对设计的结果进行反复验证和实际考虑,经过充分的计算和验证后才能保证建筑电气低压配电接地系统的可行性和实用性,其次需要保证建筑的日常用电以及安全用电需求,最后为建筑的低压配电系统提供备用电源以及发电设备,保证整个系统的时刻运转。

1.2经济性设计原则

进行建筑电气低压配电接地系统设计的过程中要充分考虑经济性的设计原则,尽可能减少设计和施工成本的投入,保证建筑电气低压配电接地系统的设计可以有最大的经济效益,在进行设计的过程中首先对整个系统的配电线路进行合理科学的规划和设计,减少线缆的使用,尽可能节省用电材料。也要充分发挥出建筑的用电优势,尽可能使用节能材料以及新型的资源,来减少建筑电气低压配电接地系统设计过程中的成本。

2对建筑电气低压配电接地系统的分析

2.1IT系统

通常,IT系统不接地,即使进行接地保护也都是利用电阻和高电抗这些方式保护居民的用电安全,但是,电气设备的金属外壳一般是需要直接进行接地操作的,这种特殊的系统设置如果出现一次故障,就会导致电流变得极小,电气设备外壳上的电压不足以让工作人员有触电的感觉,因此,并不需要切断电源。系统会根据故障向工作人员发出提醒,方便维修人员进行故障维修。这种特殊设置也会使得IT系统在运行过程中维持整个电气设备的稳定性。IT系统广泛地应用于一些电力供应稳定性较高的企业中,其可以利用自身的特点有效地进行故障预警,即使是电气设备出现一定的故障也能够继续运行,可以避免电压不穩定对电气设备造成的损害,这种接地系统已经逐渐应用在工业领域中。

2.2TN系统

TN-C系统是将中性线与保护线作为一条线从而进行接地操作。在进行接地操作时,需要对电气设备的金属外壳与保护线、中性线进行连接,这样可以有效提高接地系统的保护效率,降低施工人员的工作负担以及电气设备的运行压力。TN-C系统在运行时,PEN线既可以承载复杂电流还可以承载谐波电流,同时还可以降低电气设备电业过高的现象出现。TN-C系统比较适用于三相负荷均衡的供电系统中,可以有效的保证电气系统的安全性。其缺点就是保护线和中性线结合,保护线所承载的电流对中性线影响较大,会影响系统整体的稳定性。

TN-S系统,中性线与保护线无关,只将其分别进行接地,同时,将中性线与保护线分别开来看,不受电流的影响,电气系统的稳定性也有了保障。并且该接地系统中保护线与地设备的金属外壳不存在电位,但是,当该系统出现故障时,两者会有电位产生。在使用该接地系统时,工作人员一定要安装好断路器,在进行电气设备接线时,更要科学设计,谨慎的进行线路连接。该接地系统对建筑电气的安全维护性非常高,多用于民用住宅区和一些对稳定性要求较高的精密电子设备中。

TN-C-S系统,多用于民用建筑低压配电设计中。并且由于其自身原理明确,接线方式简单,可以非常安全的应用在建筑电气安全防护上。在具体的操作过程中,出于中性线与保护线整体结合的原因,PEN线可以起到降低电压的作用。这种接地系统是将电压作用在电气设备的金属外壳上,很容易对其自身的电气性能产生非常严重的影响,正因如此,需要重复的将PEN线进行接地操作,同时使保护线与中性线之间不流通电流,中性线与大地之间绝缘,这样对整个建筑电气低压配电设计接地系统的安全都可以起到一个保障性的作用。

2.3TT系统

TT系统是将电源的中性点与大地相连接,这一部分也常常被称作工作接地,而另一个部分也就是将设备的导电部分进行外露,这一部分称作保护接地。TT系统常用在用户比较零散的情况之下,能够有效降低爆炸、火灾等风险,保护一些电子相应的设备。这个系统可以有效降低相关用电系统的故障电压,但是并不能进行安全化的处理,将它降低到正常的范围之内,因而在系统之中往往要配备相关的保护措施,减小意外的发生,保障用户的用电安全。

2.4PE线在接地系统中进行应用

任何的接地系统都需要使用PE线,接地系统在建筑电气低压配电设计中也发挥着重要作用,PE线将接地设备和设备外壳进行连接,PE线作为导体对中心线和接地线进行保护。PE线在接地系统中要能够将保护电气设备和支持电流运输的功能充分发挥出来,对其强度进行保护,并且要能保证建筑中的电气设备能够和PE线相互协调,将稳定数值以及感应数值进行有效控制,保证稳定数值和感应数值时刻处在稳定范围内,避免建筑出现漏电火灾的情况。PE线要具备较强的承受能力,接地的保护层出现问题就需要PE线来承担接地保护的作用,PE线将安全电压控制在设备电压下。在进行建筑电气低压配电设计的过程中施工人员要能够同时铺设PE线和配电带线,来达到接地保护的目的,同时将接地系统受到外界影响而导致出现问题的可能性降到最低。近年来人们的安全意识不断提升,对电气设备的安全性和稳定性也提出了更高的要求,在各种建筑电气低压配电的设计中,接地系统成为了不可或缺的重要组成,可以保障建筑内所有电气正常和安全运转。

2.5低配电压系统实现接地保护

电气设计需要考虑到多个不同的方面,其中,必须对电气用户与施工人员的生命财产安全加以重视,并严格要求。为提升低压供电方式的安全系数,通常在电气设计中还需要通过自动断电与接地保护装置技术,其可以切实提高供电的安全系数,帮助建筑电气系统更加安全运行,确保供电安全,保护用户的用电稳定及生命财产安全。

结束语

进行建筑电气低压配电设计的过程中要尤其注意接地系统的设计,电气设备的安全性和稳定性都和接地系统有直接联系和影响。地区的电力部门要能够提高对建筑电气低压配电设计的接地系统重视程度,保证整个接地系统的稳定,设计人员在进行相关系统建设的过程中要做好调查,保证系统的建设符合建筑和用电设备的实际情况和需求,对建筑电气低压配电接地系统的种类进行划分,根据实际用电的特点来选择最适合的接地系统,保证用电的安全性和稳定性。

参考文献

[1]祖琦.建筑电气低压配电设计中各种接地系统分析[J].通讯世界,2019,26(6):175-176.

[2]黄岐山.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].工程技术研究,2018(5):201-202.

[3]吴海.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的探讨[J].住宅与房地产,2018(33):76.

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