基于建筑施工低压配电设计的接地系统研究 董翔峰

发表时间:2021/4/12   来源:2020年《建筑模拟》第14期   作者:董翔峰
[导读] 现代建筑中,低压配电逐渐成为建筑安全的一个重要内容,接地系统更是提高建筑安全水平的一个重要方法和考察建筑安全水平的一个重要指标。就此展开相关论述。
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        摘要:现代建筑中,低压配电逐渐成为建筑安全的一个重要内容,接地系统更是提高建筑安全水平的一个重要方法和考察建筑安全水平的一个重要指标。就此展开相关论述。
        关键词:接地系统;接地保护;低压配电;建筑
       
        前言
        建筑的低压配电系统由配电变电所、高压配电线路、配电变压器、低压配电线路以及相应的控制保护设备组成。在建筑工程中,建筑电气低压配电接地系统的安全运行直接关系到用户的生命财产安全,接地系统的接地质量也一直是社会各界高度关注的领域。
        1建筑电气低压配电相关接地系统概述
        建筑施工低压配电中的接地也就是将目标电气与大地相连的过程,在配电领域因为大地的电阻相对较低,而电容相对较大,所以在建筑电气低压配电中将电气的带电端与大地相连能够保证用电主体的用电安全。在低压配电活动中因为接地原理的不同,接地系统分为很多种不同的类型,其中较为典型的有TN系统、TT系统、IT系统,其中TN系统又可以分为TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S系统,在这些接地系统中,T代表的是电源的直接接地线,I代表的是经过一定的抗阻或者一定绝缘测试的接地,N是指接地系统中的中性线,C指的是在具体应用中将中性线与保护线合并为一体的特殊形式,S则代表中性线与保护线分开使用单独承担接地任务的接地形式。
        2建筑施工低压配电设计中各种接地系统的作用
  随着社会的城市化建设规模在不断扩大,人们的生活质量水平在不断提高,人们对于建筑住房中的用电有着更为严格的要求。在建筑电气工程的施工建设中,低压配电接地系统对于保证建筑电气工程质量的稳定性以及安全性具有非常重要的作用。其与建筑内用户的生命以及财产安全之间建立着非常紧密的联系,也是保证用户用电设备能够正常运行的前提。随着社会产业结构不断的进行调整改善,传统的低压配电系统已经不能满足人们日常生活、工作以及社会发展的需求。因此,为了保证社会维持高效的发展状态,需要相关研究人员加强对建筑配电系统的研究以及设计,促使建筑电气低压配电系统中的接地系统能够不断的完善,从而保证人们生活工作的安全性以及稳定性。
        3建筑施工低压配电接地TN-C系统
        TN-C系统就是在接地线路设计活动中将中性线N与保护线PE结合在一起,以一条线承载中性线和保护线两种保护功能接入大地,在具体的接地活动中主要就是将电气设备的 金属外壳与PE线、N线连接在PEN线上,这样结合在一起的主线既可以作为中性线使用又可以作为保护线使用,降低了接地系统的施工负担,提高了接地系统设计的效率。在具体的TN-C系统运行过程中,PNE线既能够承载复杂的电流运行,还能够承载谐波电流。结合 TN-C电气接地系统的这些特点,可以综合分析出TN-C接地系统,更加适合在三相负荷较为均衡的供电系统中应用,能够有效的提升电气系统的安全性。但是其自身的缺点也是相对明显的,因为中性线与保护线的结合使用,导致保护线中电流对中性线的稳定性影响很大,在较为精密的系统中使用中性线的不稳定会影响系统整体的稳定性。

所以在对供电系统进行接地设计的过程中,接地线应该尽量避免与中性线混用,以保证建筑电气低压配电设计中各种接地系统的安全。某广场购物中心建筑对低压配电系统接地形式的特点、适用场合进行详细分析,选用TN-C系统。中性线N与保护线PE是合二为一,即将设备金属外壳与PE线、N线连接在PEN 线上,作为保护接零。
        4建筑施工低压配电接地
        TN-C-S接地系统TN-C-S接地系统是一种将中性线与保护线整体结合又部分分开的接地系统,它在建筑电气安全防护上也有较高的安全性,在具体的应用实践中因为中性线N与保护线PE本身还是有部分相连的,所以PEN线还是具备一定的降压能力,同时这种将电压也作用在建筑电气的外壳上,会对建筑电气自身的电气性能产生一定的影响。所以严格意义上来讲PEN线必须重复接地,而且PE线与中性线之间必须要有严格的绝缘,中性线与大地之间的绝缘效果也必须提高到一定程度才能保证整个接地系统的安全性能。TN-C-S 接地系统是民用建筑配电活动中常用的一种接地系统,通常集中应用在较为分散的民用建筑配电活动中。TN-C-S系统的接线方式简单,并且具有一定的安全性。某民用建筑TN-C-S系统中,中性线N和保护线PE一部分是合二为一的,另一部分是分开的。在民用建筑配电中,TN-C-S是常用的接地系统,通常电源线路中用PEN线进入建筑物总进线柜上后,再分为N线和PE线。这种方式接线简单,具有一定的安全性,适用于分散的民用建筑物配电。
        5其他建筑施工低压配电接地系统TN-S
        接地系统。TN-S接地系统是指在接地系统中中性线N与保护线PE之间并没有直接的联系,而是分别从电气系统中接出并按照固定的要求接入大地,所以安全线PE在正常状态下都是不带电的,与之相连接的建筑电气外壳也是不带电的。同时中性线因为没有了保护线中电流的干扰,在电气系统运行过程中的稳定性也有了明显的提升。TT接地系统。TT接地系统是一种建筑电气单独接地的接地系统,其在运行过程中每一个用电设备的外壳都单独使用一条接地线进行接地,并且保证与电源的接地线没有电气上的关联,在TT 系统中每一个用电设备都单独与大地相连各个电气设备的保护线都单独接地互不所属。从根本上杜绝了用电设备保护线电流的相互影响。也杜绝了用电设备自身 的保护线与中性线结合在一起导致的设备自身保护线对中性线的影响。IT系统。一般情况下,建筑电气低压配电系统的IT 接地系统电源端口都是不接地的,一般采用设置高电阻和高电抗的方式来进行接地保护,而建筑电气设备的外壳是直接接地的,这种特殊设置导致该系统中出现第一次故障时,电源端口的高电阻和高电抗设置会让故障电流变得极小,电气设备金属外壳不会产生导致工作人员触电的电压,所以并不需要切断电源。系统会根据故障信息向维护人员发出警示,依靠维护人员的检查维修排除故障。
        结论
        总的来说,对建筑施工低压配电接地系统进行适当的选择及应用是非常重要的。这就需要相应的设计人员加强对此工作的重视,并在实际工作中根据实际情况选择合理的接地系统,从而为人员的安全与供电工作的顺利进行做出重要的保证。
        参考文献:
        [1]蔺怡.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].黑龙江科技信息,2014(16):65.
        [2]梁斌.建筑电气低压配电设计中各种接地系统地探讨[J].建材与装饰,2017(20):221-222.
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