厉岩
青岛腾远设计事务所有限公司 山东省青岛市 崂山区 266000
摘要:低压配电接地系统作为整个电气工程的关键环节,接地系统的运行质量直接影响着电力系统的运行效果,并且还会对用户的生命安全造成一定的影响。通过对建筑电气低压配电设计中接地系统进行详细的介绍,促进对整个配电体系和设备进行改进与完善,详细分析低压配电设计中接地系统的种类和特点,确保配电系统运行的稳定性得到全面提高。
关键词:建筑电气;低压配电;接地系统
一、建筑电气低压配电设计中各种接地系统的概述
1.1 建筑电气低压配电设计中各类接地系统的概述
建筑电气低压配电设计中的各类接地系统主要是指建筑体与大地之间相互接触连接的各种金属结构、电气设备以及电气线路的总称。由于大地环境具备有电容量相对较大、电阻值相对较低的物理特性,因此在建筑电气低压配电系统中,能够起到吸收外界环境中的加大电荷、维持电位稳定、安全防护、避免建筑用电安全事故隐患发生、保障建筑用电安全等多种作用。也就是说,建筑电气低压配电设计中的给类接地系统是保障其在使用过程中安全性和稳定性的重要基础。
1.2 建筑电气低压配电设计中各类接地系统的分类
就目前的普遍现状来看,我国建筑电气低压配电设计中的各类接地系统主要可以分为TN系统、TT系统以及IT系统等三个大的组成部分,其中,TN系统下属又可以细化分为TN-S系统、TN-C-S系统以及TN-C系统三种类别。不同接地系统简称的符号含义主要代表了电源带电导体的接地处理方式以及电气装置中外露导电部分与大地环境之间的相互关系。例如,TN系统既是指接地方式为电源中性线与大地直接相连,保护接地处理为电气装置中外露导电部分通过与接地的电源中性点的连接而接地等。在实际应用过程当中,相关工作人员理应按照建筑电气低压配电设计的实际运行需求,具体问题具体分析,有效完成建筑电气设备与大地环境之间的有效连接,从而进一步保障建筑电气低压配电系统运行的安全性和稳定性。
二、低压配电系统设计中接地系统的不同特点
2.1TN-C-S系统
在TN-C-S系统中能够直接将中性线保护线和PE线共同结合,这样的系统设计方式,在民用建筑中非常常见。通过TN-C-S系统可以确保建筑用电设备正常运行,而且TN-C-S系统的接线方式非常的简单高效,在民用建筑中可以作为分散的电气系统来正常使用。但是由于TNC-S系统自身电源线的PE线必须要在电源外壳上,设计人员必须要确保PEN接地,而且还要采取必要的措施对整个PE线、N线与地面进行绝缘处理。为了更好确保TN接地系统使用的安全性,PEN线需要反复的接地,最大限度的保证中性线和保护线之间的绝缘关系。
2.2TN-C系统
TN-C系统能够将中线和保护线进行紧密结合,在该系统中通过用电设备的金属外壳与中性线和保护线能够在PEN线进行连接,确保整个保护线接零装置。另外PEN线可以通过正常负荷,也可以通过斜坡,必须要接入中性线和保护线来减少电压,TN-C线能够在三相负荷保持稳定,而且谐波电流比较少的供电系统中广泛应用,在很多精密设备中不能够采用TN-C系统,因为TN-C系统不仅能够保护接零,而且还可以实现保护接地,这样就容易造成接零的设备外壳上存在危险电压。TN接地系统又分为三个小类,TN-C供电系统是采用零线同时兼备保护线,称为保护中性线,如果工作当中零线断线,那么保护接零的金属外部设备将会带电,需要专业工作人员及时处理问题。
2.3TN-S系统
TN-S系统作为一种中性线,能够通过将N线和PE线进行分开,由于PE线并不通过正常的负荷电流,PE线以及外壳不带电,TN-S系统可以直接在民用建筑电气系统中应用,也能够在精密电子设备中应用,既可以有效解决对地故障电压蔓延的问题,也能够避免由于对地短路而引起中性点电位比较高的情况。
2.4TT系统
TT系统作为接地也是一种电设备外壳单独接地的系统。通过这样的设计,能够保证电源接地与电气系统并无联系,在TT系统中所有的电气设备PE线都不连接,而是通过运用已经接地的接地极能够减少电压,沿着PE线流入到内部的危险,公用低压电网供电的用户大多数都采用TT接地系统。
此外TT系统的PE线可以直接连入大地,因为大地属于零电位,很容易出现对地绝缘击穿的事故,为此必须要加强安全防护。
2.5IT系统
IT系统的电源不接地或者通过阻抗接地,大多数的设备外露,都有可能导致直接接地或者保护线接地在IT系统内部电气装置的带电导体和地绝缘体存在中性点,并且经过高阻抗接地而外露的导线部分和装置外导电部分的装置,非常容易出现接地情况,由于这样的设计在第一次产生故障时电流较小,而且电气设备金属外壳不会产生高压,可以在不断电的情况下确保电气设备稳定运行,并且能够保证工作人员对故障位置进行及时的判断。当系统内部出现二次故障时,能够立即切断电源。确保整个设备运行的安全,如果在另一相线或者中心线上出现第二次故障,则必须排除故障。IT接地系统使用的场所非常的广泛,必须要保证其连续供电或者电量需求较高的区域内使用,例如医疗手术间,机械车间等由于IT接地系统的电源金属大多数都是与大地绝缘,而且不需要与大地相接触,这样的情况也不需要引出中线,所以IT系统的结构能够得到有效优化,再出现接地事故时,泄漏电源仅仅是非故障相应对地面的电容量比较小,不会对人造成危害。
三、PE线的设置作用及约束条件
3.1 PE线的设置作用
PE线,又可以称之为保护导体,即建筑电气工程实际应用中常说的地线。PE线主要是指连接电气设备装置外露导电部分与大地环境之间的导体线路。通过建筑电气系统中PE线的设置,能够有效对建筑电气低压配电系统起到一定的安全防护作用。因此,在实际应用过程当中,理应尽可能的为建筑电气系统设置以独立稳定的PE保护线。
3.2 PE线设置的约束条件
在PE保护线的设置过程当中,其部署的约束条件主要包括:第一,PE线的承载能力理应满足其连接电气设备装置的运行需求;第二,PE线在使用过程中的载流温度及强度理应保证在合理的运行范围之内;第三,PE线的部署位置理应尽可能的接近建筑电气设备的配电导线等等。从而进一步保障和增强建筑电气系统的安全性和灵敏度,避免电气安全事故以及电气火灾、爆炸等一系列次生灾害的发生。
四、结语
接地系统是建筑电气低压配电设计中不可或缺的重要环节之一,其对于增强建筑电气工程的运行效益,提高建筑电气设备运行的安全性及可靠性具有着必然的影响作用。因此,相关工作人员必须要不断加强对建筑电气低压配电设计中接地系统的重视性程度,积极通过不断的学习和研究增强自身及团队工作水平,合理为建筑电气工程设置以有效的接地系统,进一步保障建筑电气系统的运行质量和安全性。
参考文献:
[1]徐涛.建筑电气低压配电设计中各种接地系统探讨建议[J].化工管理.2017,32:82
[2]张云.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].江西建材.2017,23:192