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建筑电气施工中供配电系统及接地路径分析徐国龙

发表时间：2021/7/19 来源：《基层建设》2021年第12期作者：徐国龙

[导读] 建筑项目施工质量越来越受到人们的重视，其中电气供配电系统的线路施工又是重点工程

        乳山市恒基建筑工程有限公司山东威海 264500
        摘要：建筑项目施工质量越来越受到人们的重视，其中电气供配电系统的线路施工又是重点工程，对于整个建筑的运行，对于建筑中的用电的稳定性、安全性、耗能都是非常关键的。随着人们环保意识的不断提升，在建筑项目供配电线路施工中，会越来越重视施工技术与施工质量的控制，避免发生火灾等安全事故。而且由于用电的多样性和质量的参差不齐，加上接地工人的专业程度不一样，会在接地的时候会出现这样那样的质量问题，导致人们在使用的时候会无法正常的使用。所要，对于电气施工中供配电系统和接地方式进行分析是非常有必要的。因此，本文主要探讨了建筑电气供配电系统的实际应用和施工技术，以供参考。
        关键词：建筑项目；电气供配电；线路施工；接地

        引言
        建筑电气供配电系统是一件专业性要求比较高的工作，特别是随着建筑工程的快速发展，建筑数量越来越多，人们对建筑的质量要求也越来越严格，这些都对电气供配电的施工技术提出了更严格更高的要求。同时也对管理工作提出了新要求，企业应对管理工作给予高度重视，通过科学的管理方法提高电气供电系统安装各环节的质量问题。
        1 建筑电气配电线路配电方式设计
        1.1 计算负荷和负荷分级
        在供配电线路工程中，对于建筑电器符合应该进行精确的计算，并对这些用电设备进行分级，这样在进行建筑配电方式设计的时候才能更合理。在计算电器负荷过程中应该对建筑的用电进行了解，根据建筑的用电量选择合适的方法，这样才能对整定电流以及规定标准进行合理的计算。在计算过程中，如果结果计算得偏小，在配置的时候电线的截面偏小，在实际使用过程中容易造成线路出现发热、线路短路等现象，甚至用电器的功率过大，会造成火灾。如果计算结果偏大，也会造成浪费。电气负荷的等级划分为三级，一级负荷的特点就是容量比较小，可以选择两个电源，在应急系统中不能接入其他的用电设备，防止应急系统出现问题。应急电源和一般的工作电源应该是相互独立的，否则，会相互影响。二级负荷至少需要两台变压器来供电，从而配电中引出来的电缆都可以是备用电缆，对于建筑中的电能的使用，承载一定的负荷。三级负荷在实际使用过程中电气负荷比较小。
        1.2 合理选择N线及PE线
        在建筑供配电中还需要合理的选择N线以及PE线，在实际选择过程中，应该对谐波的影响进行充分考虑。在建筑中继续使用原供电系统，容易与建筑中的计算机、电灯等设备产生谐波电流，这样容易引发电线出现过热，容易发生火灾。在实际供配电线路施工过程中，应该严格按照国家对供配电线路的施工标准来进行，遵守行业规范，选择符合实际施工要求的N线和PE线，保证建筑中电气设备的使用安全，防止出现安全隐患。
        1.3 优化配置配变电设备
        在建筑供配电系统中，还应该优化配电器配置，对配电器中的设备进行更新，如变压器、配变电空间以及高压配电装置，促进配电变压器的优化，使得建筑在夏季可以提供冷气、冬季提供暖气所需要的电力供应可以满足。在供配电设备安装的时候，两台变压器可以满足实际要求，选择容量应小于630kV·A的变压器，从而保证供电配电的安全，保证电压的稳定性，变压器选择的时候应该重视质量，保证安全性与绝缘性。
        1.4 低压配电系统设计
        在低压配电设计过程中，最关键的就是导体的选择，还需要对配电线的路线进行设计，对配电间进行设计。在低压配电过程中配电间的设计需要对负荷进行计算，计算负荷的时候应该根据用电情况，保证导线的选择可以更符合实际情况。导线的横截面不能太大，否则，会浪费；也不能太小，否则，会造成安全事故的出现。在线路设计的时候，应该保证电线的整齐程度。在消防设备用电过程中，需要对设备末端的电源自动切换，这样在出现火灾的时候，可以在工作电源和应急电源中进行自由切换。低压配电过程中还应该安装电屏，对于电屏在安装过程中的各种数据进行设置。在电屏前方的通道还要设置防护网，防护网的宽度应该根据电屏的通道的宽度来确定。在配电室中还应该安装防火隔断，根据电气负荷以及电气设备的额定电压进行。在一些人口密集的场所应该设置防火设施，采用的是铜芯电线，还需要对电缆进行敷设，使其在夹层和竖井等重要的位置设置防火设施，做好电缆的绝缘保护措施，做好防水防老化的处理。做好短路的保护，如果建筑电气配电线路保护，还应该安装短路保护器，使得导体可以在导体连接前可以断路，防止配电器短路。
        2 建筑项目电气供配电线路施工
        2.1 施工准备工作
        电气配电线路在安装前，施工单位应该到工程现场进行勘察，对于施工图纸严格审查，对施工方案的可行性进行确定，做好施工进度的安排和施工流程的安排，保证工程可以按照一定的流程和规范进行，对建筑的墙、柱以及地面实际情况进行详细地勘察，从而确定施工的工艺以及施工的路线。在施工前应该做好技术交底，建设单位应该与设计单位做好沟通，做好工程中预埋件、预留孔洞的检查，并对存在安全隐患与质量隐患的地方进行及时处理，提前准备好施工需要的工具、零部件等，做好施工前的准备工作。
        2.2 导线选择线
        在实际供配电线路施工中，导线的选择对工程的质量有着非常重要的影响，对供电的稳定和安全性有着深远影响。因此，在选择导线的过程中，应该考虑设备的功率因素，考虑电气设备的电流因素等，导线的质量应该符合工程的要求标准，对导线的横截面和载流量进行选择。在供配电施工线路施工中，对导线应该进行过载保护，导线的材质有铜线和铝线，这两种材质的导线各有优缺点，铝线材质导线经济效益较好，性价比较高，然容易出故障。铜线导线比铝线导线贵，但是，拉伸效果较好，不容易出故障。在实际选择的时候，结合相关规定以及建筑的需求来选择，从而保证导线的安全性和适应性，导线粗细也可以参照这些要求来进行选择。
        2.3 配电箱施工
        在配电箱施工中，要严格遵守工程质量验收规范，对于配电箱施工中的配电柜、配电台以及配电盘进行合理的设计，对于相关导线在连接的时候应该重视安全和质量，保证连接的可靠性，在连接和检查过程中，偏差应该保证在一定范围内。在设计配电箱过程中，保证里面的仪表等可以整齐排列，间距合理，各种零部件齐全。
        表1 配电箱零件排列间距和尺寸

配电箱内部接地也是十分紧固的，其截面可以表2规定，可以与设备的端子连接。
表2 配电箱保护接地线截面积有关规定

        配电箱在施工中，首先，应该拆开配电箱，配电箱主要由箱门、箱体和盘芯组成，在配电箱中预留好各种零件的接入点，这样可以随时接入电。其次，在施工完成后，需要对将电路重新接入，使得临时配电柜可以被拆除，将配电柜进行重新安装。最后，对配电进行相关调试，保证供电可以稳定。
        2.4 做好预留预埋工作
        在配电施工中，还需要与建筑的施工相结合，这两者需要相辅相成，在设计的阶段就需要做好配电的相关预留工作，将线管可以埋入建筑墙体中。在金属线管预埋工作中，要保证线管的平整性和整齐，防止线管的弯曲，也不能产生裂缝。对于硬塑料管接口应该利用锁扣接头将塑料线盒接口放管，可以防止渗漏。在预埋工作中，工程比较隐蔽，因此，要做好检查工作，之后才可以上报给监理人员，通过项目验收后才能继续施工。
        2.5 电线穿管和电缆敷设
        在电线穿管之前，要保证管口的整齐，保证电线可以整齐穿入，电线不可以长短不一。在导线接入的时候，还要预置备用导线，这样可以防止出现漏电，一旦出现漏电就需要使用备用导线。导线在接入的时候也不能出现错接，否则，可能造成短路，导线应该固定好。敷设电缆的时候，应该将线管传入管套中，在敷设的时候对管道进行封堵，保证安全性。
        2.6 检查与验收
        在电线检查过程中，应该防止电缆出现损坏，保证电缆符合规格与标准。在检查电缆埋设的时候，埋设也要符合标准，还要检查电缆终端头，检查元件和开关品牌，检查箱变接地以及绝缘组是否达到标准要求。
        3 接地方式分类
        3.1 TN 系统
        TN 系统的接地位置在电源处，属于中性点接地，为了避免接地位置发生破坏或者发生人为触电现象，应对用电设备暴露在外的可导电部分进行保护。一般情况下，采用保护中性线（PEN 线）和保护线（PE 线）与接地点进行连接的方法。
        3.2 TT 系统
        TT 系统是直接接地，其暴露在外的可导电部分在设计过程中和电气相互连接，与电源系统的接地极相互分离，所以不需要对设备暴露在外的部分进行保护，这是和TN 系统较为不同的地方。TT 系统所有的电气装置中的PE 线相互独立存在，当TT 系统处于运行状态时，所有电子装置暴露在外的部分就是地电位。因此，在TT 系统中，因为PE 线相互独立，即使电气设备出现问题，也不会像TN 系统那样，故障继续在系统中传播，所以其故障电压一般十分安全，也不会出现一个装置发生故障导致另外一个装置也发生故障的情况。
        3.3 IT 系统
        IT 系统与TN 系统和TT 系统最大的不同之处就是，IT系统中性点不接地，其用电设备裸露在外的导电部分在设计的过程中是直接接地的，不需要与电气或者保护线互相连接IT 系统因为电源中性点不接地，因此，接地装置的电压几乎为零。IT 系统设备一旦出现接地故障，因为单相对低电流不大，促使电源电压可以保持平衡，该系统设备运行起来更为安全可靠。
        4 接地系统适用范围
        4.1 TT 系统
        TT 系统是电源中性点直接接地，引出中性线（N），属三相四线制系统。该系统最大的特点在于设备外露导电部分的PE 线以直接接地的状态进行连接，并且连接时采取分别连接的方式，所以各部分之间的工作状态互不干扰，同时和电源端接地点之间不存在关联关系。由于所有接入系统的设备外壳都是通过独立的PE 线分别直接接地的，在过程中就不会出现电磁联系，信息传递过程不会受到影响，所以该系统特别适合在精密仪器设备的环境中投入使用。杜绝了危险故障电压沿PE 线传到其他未发生故障处。这种供电系统的特点如下：①当电气设备的金属外壳带电（相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电）时，由于有接地保护，可以大大减少触电的危险性。但是，低压断路器（自动开关）不一定能跳闸，造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压，属于危险电压。②当漏电电流比较小时，即使有熔断器也不一定能熔断，所以还需要RCD 作为防触电的保护措施，其特点是设备外壳就近接地。接线方式如图1。

        图1
        4.2 TN 系统
        具体来说，TN 系统中性点直接接地，电气设备外露可导电部分通过保护导体与该点连接，我们又把此系统称为保护接零。中性线和保护线有不同的整合方式，按照这种方式，我们可以把TN 接地系统分为TN-C 系统、TN-S 系统及TN-C-S 在TN 系统中，发生单相接地故障时故障电流大，可使保护装置动作，切除故障。这是依靠电流作用来设计低压系统的一个重要考察因素。
        4.3 IT 系统
        此系统的中性点不会直接接地而是用电设备的金属外壳直接接地，所以此系统更多应用在电机系统接地方面。此系统不适合设置N 线，若是一定要设置N 线，也要在其上加设过流保护装置，能够根据实际情况采取断电处理。存在较多单相用电设备时可以进行N 线的设置，也可以在三相电源上设置四极断路器或者隔离开关，一旦出现短路故障能够将N线和相线同时切断。IT 系统若为低压网络较小的系统，只要经常保持绝缘良好，线路对地电容电流也很小，一旦发生接地故障，在故障点处的接地电容电流非常小，这样小的接地故障电流不会造成火灾危险，在接地极上的压降也不会大于50V，处于对人身安全的电压范围内，而且三相的对称性也没有破坏，因此，当发生第一次接地故障后可继续供电。而低压IT 系统，一旦一相接地，继续运行的时间没有限制，但必须有接地报警装置，提醒维修人员及时检修，以免发生异相二次接地后，形成与TT 系统接地故障同样的结果（两异相接地点的接地极分别独立）或与TN 系统接地故障相同的结果（两异相接地点为同一接地极），这样IT 系统连续供电的优点就不复存在了。
        5 结语
        总之，在建筑行业中，供配电系统越来越受到重视。在配电施工中，应该做好施工管理，提高施工技术，促进建筑工程供配电施工质量的提升。
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