林立新 趙凱峰 遲鵬騁
摘要:低壓配電接地系統(tǒng)作為整個(gè)電氣工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié),接地系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量直接影響著電力系統(tǒng)的運(yùn)行效果,并且還會(huì)對(duì)用戶的生命安全造成一定的影響。通過對(duì)建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中接地系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的介紹,促進(jìn)對(duì)整個(gè)配電體系和設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)與完善,詳細(xì)分析低壓配電設(shè)計(jì)中接地系統(tǒng)的種類和特點(diǎn),確保配電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性得到全面提高。
關(guān)鍵詞:建筑電氣;低壓配電;接地系統(tǒng)
本文通過對(duì)建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中的接地系統(tǒng)類型以及特點(diǎn)進(jìn)行分析,并且提出相應(yīng)的解決策略,促進(jìn)建筑電氣設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量。
1建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中接地系統(tǒng)的原理
由于大地的電阻率比較低,而且能夠非??焖俚奈针姾?,是確保定位安全,最主要的物體。建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中,通過運(yùn)用接地系統(tǒng)的方法,不僅能夠增強(qiáng)用戶用電的安全性和穩(wěn)定性,而且還能夠確保整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率得到有效保障,在建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)時(shí),接地系統(tǒng)包括負(fù)載側(cè)接地系統(tǒng)和電源側(cè)接地系統(tǒng)。如果接地系統(tǒng)屬于中性點(diǎn),可以利用字母T來代表而在負(fù)載側(cè)電源設(shè)備外露面,經(jīng)過PEN線和PE線以及電源接地中性點(diǎn)則可以表示TN系統(tǒng)。如果電氣設(shè)備外露面直接接地,并且不與電源中性點(diǎn)相連接,彼此之間不會(huì)產(chǎn)生干擾。在沒有金屬連接件的情況下,建筑低壓配電接地系統(tǒng)可以用T來代表,而整個(gè)接地系統(tǒng)一般表示為TT系統(tǒng)。在日常生活中,人們所使用的各種電氣設(shè)備種類逐漸增多,對(duì)電力的需求也在不斷提高,所以電氣低壓配電科學(xué)合理的設(shè)計(jì)不僅能夠確保用電的質(zhì)量,而且能夠保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。通常電氣接地主要就是通過將電線與地面進(jìn)行連接,保障使用者不被突然增大的電流造成生命威脅,例如家用電器的外殼和接地線都與插座相連接,這樣就能夠使電器外殼和大地進(jìn)行連接,保證兩者的銅等電位如果家用電器損壞或者是泄露之后,人并不會(huì)因?yàn)橛|電而引發(fā)安全事故。由于電氣低壓配電激勵(lì)的形式多種多樣,而且不同的接地系統(tǒng)也有不同的字母,代表其中建筑低氣壓配電設(shè)計(jì)最常見的系統(tǒng)類型包括TN-C-S系統(tǒng)、TN-C系統(tǒng)以及TN-S系統(tǒng)。T所代表的就是電源接地,而N代表電源處接地的中性線,C則表示通過一根中性線和一根保護(hù)線,S則代表中性線和保護(hù)線這三種不同的低壓配電接地系統(tǒng)具有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),也能夠在不同的領(lǐng)域進(jìn)行試用,在建筑電氣及低壓配電設(shè)計(jì)的過程中,最主要的就是根據(jù)建筑的用途和具體的功能進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),確保對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行安全管理,保證整體的施工質(zhì)量和施工效果。
2低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中接地系統(tǒng)的不同特點(diǎn)
2.1TN-C-S系統(tǒng)
在TN-C-S系統(tǒng)中能夠直接將中性線保護(hù)線和PE線共同結(jié)合,這樣的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式,在民用建筑中非常常見。通過TN-C-S系統(tǒng)可以確保建筑用電設(shè)備正常運(yùn)行,而且TN-C-S系統(tǒng)的接線方式非常的簡單高效,在民用建筑中可以作為分散的電氣系統(tǒng)來正常使用。但是由于TN-C-S系統(tǒng)自身電源線的PE線必須要在電源外殼上,設(shè)計(jì)人員必須要確保PEN接地,而且還要采取必要的措施對(duì)整個(gè)PE線、N線與地面進(jìn)行絕緣處理。為了更好確保TN接地系統(tǒng)使用的安全性,PEN線需要反復(fù)的接地,最大限度的保證中性線和保護(hù)線之間的絕緣關(guān)系。
2.2TN-C系統(tǒng)
TN-C系統(tǒng)能夠?qū)⒅芯€和保護(hù)線進(jìn)行緊密結(jié)合,在該系統(tǒng)中通過用電設(shè)備的金屬外殼與中性線和保護(hù)線能夠在PEN線進(jìn)行連接,確保整個(gè)保護(hù)線接零裝置。另外PEN線可以通過正常負(fù)荷,也可以通過斜坡,必須要接入中性線和保護(hù)線來減少電壓,TN-C線能夠在三相負(fù)荷保持穩(wěn)定,而且諧波電流比較少的供電系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用,在很多精密設(shè)備中不能夠采用TN-C系統(tǒng),因?yàn)門N-C系統(tǒng)不僅能夠保護(hù)接零,而且還可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)接地,這樣就容易造成接零的設(shè)備外殼上存在危險(xiǎn)電壓。TN接地系統(tǒng)又分為三個(gè)小類,TN-C供電系統(tǒng)是采用零線同時(shí)兼?zhèn)浔Wo(hù)線,稱為保護(hù)中性線,如果工作當(dāng)中零線斷線,那么保護(hù)接零的金屬外部設(shè)備將會(huì)帶電,需要專業(yè)工作人員及時(shí)處理問題。
2.3TN-S系統(tǒng)
TN-S系統(tǒng)作為一種中性線,能夠通過將N線和PE線進(jìn)行分開,由于PE線并不通過正常的負(fù)荷電流,PE線以及外殼不帶電,TN-S系統(tǒng)可以直接在民用建筑電氣系統(tǒng)中應(yīng)用,也能夠在精密電子設(shè)備中應(yīng)用,既可以有效解決對(duì)地故障電壓蔓延的問題,也能夠避免由于對(duì)地短路而引起中性點(diǎn)電位比較高的情況。
2.4TT系統(tǒng)
TT系統(tǒng)作為接地也是一種電設(shè)備外殼單獨(dú)接地的系統(tǒng)。通過這樣的設(shè)計(jì),能夠保證電源接地與電氣系統(tǒng)并無聯(lián)系,在TT系統(tǒng)中所有的電氣設(shè)備PE線都不連接,而是通過運(yùn)用已經(jīng)接地的接地極能夠減少電壓,沿著PE線流入到內(nèi)部的危險(xiǎn),公用低壓電網(wǎng)供電的用戶大多數(shù)都采用TT接地系統(tǒng)。此外TT系統(tǒng)的PE線可以直接連入大地,因?yàn)榇蟮貙儆诹汶娢唬苋菀壮霈F(xiàn)對(duì)地絕緣擊穿的事故,為此必須要加強(qiáng)安全防護(hù)。
2.5IT系統(tǒng)
IT系統(tǒng)的電源不接地或者通過阻抗接地,大多數(shù)的設(shè)備外露,都有可能導(dǎo)致直接接地或者保護(hù)線接地在IT系統(tǒng)內(nèi)部電氣裝置的帶電導(dǎo)體和地絕緣體存在中性點(diǎn),并且經(jīng)過高阻抗接地而外露的導(dǎo)線部分和裝置外導(dǎo)電部分的裝置,非常容易出現(xiàn)接地情況,由于這樣的設(shè)計(jì)在第一次產(chǎn)生故障時(shí)電流較小,而且電氣設(shè)備金屬外殼不會(huì)產(chǎn)生高壓,可以在不斷電的情況下確保電氣設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行,并且能夠保證工作人員對(duì)故障位置進(jìn)行及時(shí)的判斷。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)二次故障時(shí),能夠立即切斷電源。確保整個(gè)設(shè)備運(yùn)行的安全,如果在另一相線或者中心線上出現(xiàn)第二次故障,則必須排除故障。IT接地系統(tǒng)使用的場(chǎng)所非常的廣泛,必須要保證其連續(xù)供電或者電量需求較高的區(qū)域內(nèi)使用,例如醫(yī)療手術(shù)間,機(jī)械車間等由于IT接地系統(tǒng)的電源金屬大多數(shù)都是與大地絕緣,而且不需要與大地相接觸,這樣的情況也不需要引出中線,所以IT系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)能夠得到有效優(yōu)化,再出現(xiàn)接地事故時(shí),泄漏電源僅僅是非故障相應(yīng)對(duì)地面的電容量比較小,不會(huì)對(duì)人造成危害。
3PE線的作用和約束條件
PE線是最常見的低電壓系統(tǒng)接地故障而傳送故障電流導(dǎo)線在高壓供電系統(tǒng)保護(hù)中PE線的設(shè)置也非常關(guān)鍵。尤其是在建筑用的低壓系統(tǒng)中非常關(guān)鍵,能夠有效的保護(hù)用電安全PE線有三種方法可以接地,能夠在低壓配電供電保護(hù)系統(tǒng)中對(duì)所有接觸到的金屬物體和所有電氣設(shè)備都能夠與PE線連接,形成安全有效的防護(hù)體系,避免對(duì)電氣設(shè)備或操作人員造成危險(xiǎn),在低壓配電系統(tǒng)中由于PE線的設(shè)置非常高,必須要具有靈敏的載流保護(hù)能力,而且不能夠存在隱藏危險(xiǎn)在載流的過程中,導(dǎo)線的溫度和電池的靈敏度都必須要加強(qiáng)控制。
4結(jié)論
本文通過對(duì)建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中接地系統(tǒng)的類型進(jìn)行分析,能夠明確接地系統(tǒng)可以有效的防護(hù)建筑低壓配電系統(tǒng)的設(shè)備,確保電氣工程的運(yùn)行效率得到增強(qiáng),而且也能夠盡可能的減少人員生命財(cái)產(chǎn)的安全,跟隨著建筑種類不斷提高,建筑結(jié)構(gòu)和供電要求也越來越復(fù)雜,只有加強(qiáng)對(duì)接地系統(tǒng)實(shí)行正確的選擇,提高電線電纜質(zhì)量的監(jiān)督管理力度,這樣才能夠確保整個(gè)建筑電氣工程的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
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