建筑电气低压配电设计中各种接地系统的研究

建筑电气低压配电设计中各种接地系统的研究

关键词:建筑电气;低压配电;设计;接地系统;特点

由于低压配电接地系统在建筑电气工程中扮演着重要的角色,该系统在实际运作的时候产生的可靠性会对居民的人身安全带来直接的影响,同时也对用电设备的顺利运作带来不利影响。随着当前经济水平的日益完善下,对当前电能电量提出了越来越多的要求,在某些建筑物中,以往低压配电体系无法紧跟时代的潮流,因此相关人员需要对配电系统及其相关设备加以优化,从而确保低压配电设计的整体水平。基于此,本文主要从以下几个方面进行分析,提出自己的一些看法,提供给相关人士,供以借鉴。

1、建筑电气低压配电设计中接地系统概述

大地属于电阻率比较低,而容量比较大物体,其可以很好的吸收电荷,而且是保证电位稳定性重要物体,建筑电气低压配电设计中应用各种接地系统,可以有效提高用户用电的安全性,还能保证用电设备使用的稳定性。建筑电气低压配电设计中,接地系统可以分为两种类型,一种是负载侧接地,另一种是电源侧接地。建筑电气低压配电的接地系统如果属于电源中性点,则可以用字母T表示,而负载侧电气设备的外露导电面,在经过PEN线、PE线或者电源接地中性点时,其低压系统表示为TN系统。当电气设备外露导电面直接接地,其与电源中性点接地互相独立,而且不会出现干扰与影响。在没有金属性连结的条件下,建筑低压配电中接地也可用T表示,而低压接地系统一般被称作TT系统。电源中性点不直接接地时,以字母T表示,其接地系统被承载IT系统。

电气低压配电接地的方式有多种类型,其接地系统也用不同的字母表示,建筑电气低压配电设计中,较为常见的接地系统主要有:TN-C-S系统、TN-C系统以及TN-S系统。其中T代表电源直接接地,N代表电源处接地的中性线,C代表合用一根中性线以及保护线,S代表分用中性性与保护线。这三种不同的低压配电接地系统有着各自的优劣势以及适用范围,在选择的过程中,需要结合不同的建筑场合以及建筑的功能,这样才能起到保护用电设备以及安全设施的效果。不同的接地系统有着不同的施工要求,提高施工的质量,可以增强建筑的功能。笔者根据自身经验,对建筑电气低压配电设计中,TN-C-S、TN-C以及TN-S接地系统进行了分析与介绍,希望可以有效提高建筑的使用功能以及系统运行的安全性、可靠性。

2、低压配电设计中接地系统的特点与功能

2.1TN-C-S系统

由于TN-C-S系统主要把中性线及其相关的PE线等有机的联系一起,该体系作为民用建筑中使用次数较多的一种接地系统,对确保建筑用电设备顺利的运作起到了积极的作用。通常情况下,TN-C-S系统的使用范围大部分是建筑电气配电系统,接线环节较为方便,有着较高的运作率,然而因为PEN线降电压通常会呈现出用电设备的外壳上面,因此相关人员一定要把PEN线做好详细的处理,最后还需要利用恰当的手段把PE线和N线、地面线能够和N线做好相应的绝缘处理工作。

2.2TN-C系统

TN-C系统将中线线与保护线有效的结合在一起,该系统中用电设备的金属外壳与中性线、保护线共同连接在PEN线中,而且可作为保护接零装置。PEN线中可以通过正常负荷的电流,也可以通过谐波电流,所以在PEN线中,接入中性线与保护线,可以起到降低电压的作用。TN-C系统通常适用于三相负荷基本平衡并且谐波电流较少的供电系统。对有一些精密电子设备用的供电系统不宜用TN-C系统。TN-C系统不仅可以保护接零,还可以保护接地。但是这样做,容易使接零的设备外壳带上危险的电压。

2.3TN-S系统

TN-S系统是一种中线性,N和保护线PE是分开的系统,其PE线不通过正常的负荷电流,故PE线和设备外壳不带电。TN-S系统通常用于民用建筑电气供电系统,也适宜用于精密电子设备的供电系统,其可以较安全地解决对地故障电压蔓延与因相线对地短路而引起中性点电位升高等问题。

2.4TT系统

通常情况下,TT系统又可以叫做接地制,同时也是一种通过相关设备外壳的接地极接地能够和相关电气不存在联系的一种体系。对于TT系统的来说,无论哪种设备的PE线不处于连接的状态,而使用自己的方式进行接地极接地,这样做的目的是减少电压顺着PE线的方式输送到内部的安全隐患。所以,用户诸多情况下都是使用TT接地系统的。

2.5IT系统

在IT系统内:电气装置带电导体与地绝缘,或电源的中性点经高阻抗接地;所有的外露导电部分和装置外导电部分经电气装置的接地极接地。

因为该体系在发生问题的时候会表现出电流不大的情况,电气设备金属外壳无法产生相应的电压,所以这个时候需要将电源切断,促使电气设备顺利的运作,相关人员可以利用报警装置将产生的问题处理掉。对于IT系统来说,倘若里面出现问题的时候,那么这个系统会在第一时间自动的将电源断开。而另一相线亦或是中性线出现问题的时候,一定要在最短的时间将故障排除掉。

3、PE线的作用及约束条件

所谓PE线,简单的说是在低压配电系统进行接地故障的情况下,作为输送电流的一根导线。对于高压供配电系统保护来说,PE线的设置是关键所在,并且在民用建筑中往往和低压配体系起到了重要的作用,从而起到保护的作用。通常情况下,采取三种方式就可以实现接地的目的:产生的作用往往是在低压配电供电保护体系中,将能够接触到相关物体的设备都要和PE线进行连接,并对电气设备及其相关人员起到保护的作用。因此,就低压配电体系而言,对PE线的设置有着较高的要求,主要涵盖下以下方面:载流能力无法满足相关需要;禁止出现建筑物存在某些安全隐患;在载流的过程中导线的温度及其相关强度应当保持在恰当的规定。

4、结语

通过以上内容的论述,可以得知:由于接地系统在电气低压配电中扮演着重要的角色,同时对促使电气工程获得最大化的经济效益起到了积极的作用,而且能够提高建筑的综合能力,减少用电设备发生问题的几率。随着当前建筑种类的不断增加,建筑结构及其相关供电需要变得尤为繁琐,这样对相关人员也提出了愈来愈多的要求,对电气安装及其相关接地系统引起必要的重视,将设计质量加以提升,采取恰当的方式选择接地系统,只有这样才能够确保电气工程的整体水平。

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