建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中各種接地系統(tǒng)的探討

徐 青

浙江省機(jī)電設(shè)計(jì)研究院有限公司

建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中各種接地系統(tǒng)的探討

徐 青

浙江省機(jī)電設(shè)計(jì)研究院有限公司

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，建筑電氣低壓配電系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。作為建筑工程電氣設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容之一，低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接關(guān)系著整個(gè)建筑電氣系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。

低壓配電；接地系統(tǒng)；電氣設(shè)計(jì)

前言

現(xiàn)代化的建筑結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)建筑電氣低壓供配電系統(tǒng)的要求越來(lái)越高。這就需要我們?cè)谠O(shè)計(jì)相應(yīng)的接地保護(hù)系統(tǒng)時(shí)，充分考慮人們的使用要求，最大限度地保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。在具體設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)電氣設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境選擇低壓配電系統(tǒng)，并嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行接地保護(hù)裝置的設(shè)置，從而提高整個(gè)建筑工程的安全性和穩(wěn)定性。

1 建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中各個(gè)接地系統(tǒng)概述

建筑電氣低壓配電中的接地實(shí)質(zhì)上是將目標(biāo)電氣和大地進(jìn)行相連的過(guò)程。在配電領(lǐng)域中，由于大地的電阻相對(duì)來(lái)說(shuō)比較低，但是電容卻相對(duì)較大。因此通過(guò)連接建筑電氣低壓配電中的電氣帶電端和大地，能夠切實(shí)確保用電主體的用電安全。在低壓配電活動(dòng)中，由于不同的接地原理，可以將接地系統(tǒng)分為多種類(lèi)型。其中比較典型的主要有TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、IT系統(tǒng)。其中TN系統(tǒng)又可以細(xì)分為T(mén)N-C、TN-S、TN-C-S等三種系統(tǒng)。在上述接地系統(tǒng)中，T表示的是電源的直接接地線，I表示的是經(jīng)過(guò)一定的抗阻或者是一定的絕緣測(cè)試的接地，N表示的是接地系統(tǒng)中的中性線。C代表的是保護(hù)線和中性線所共同運(yùn)用的形式，S則表示的是保護(hù)線和中性線分開(kāi)使用的形式。電氣工作人員在設(shè)計(jì)建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中的各個(gè)接地系統(tǒng)時(shí)，主要需要解決兩個(gè)方面的問(wèn)題：其一，需要解決供配電系統(tǒng)中電源端帶有電導(dǎo)體的接地問(wèn)題;其二，需要解決供配電系統(tǒng)中負(fù)荷端電氣裝置外露點(diǎn)部分的接地問(wèn)題。

2 建筑電氣低壓配電系統(tǒng)中的各種接地保護(hù)形式的主要特點(diǎn)

在整個(gè)建筑電氣設(shè)計(jì)中，之所以需要設(shè)置低壓配電系統(tǒng)的接地系統(tǒng)，主要作用在于保障低壓配電系統(tǒng)在出現(xiàn)過(guò)高的電壓或電流的時(shí)候，整個(gè)低壓配電系統(tǒng)免遭損壞。同時(shí)還能夠顯著降低外部因素對(duì)于建筑電氣低壓配電系統(tǒng)中電壓以及電流的不良影響，進(jìn)而全面提升整個(gè)建筑供電系統(tǒng)的安定性。以下就對(duì)建筑電氣低壓配電系統(tǒng)中常用的三種接地系統(tǒng)---IT、TT、TN進(jìn)行詳細(xì)分析。

2.1 低壓配電IT系統(tǒng)

一般來(lái)說(shuō)，建筑電氣中的低壓配電系統(tǒng)的IT系統(tǒng)的電源端口無(wú)需設(shè)置接地裝置，而是采用設(shè)計(jì)高電阻以及電抗在電源端口的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)接地保護(hù)。建筑電氣設(shè)備的外殼應(yīng)該直接進(jìn)行接地連接，而無(wú)需和其他裝置連接后再進(jìn)行接地連接。低壓配電系統(tǒng)中的IT系統(tǒng)，由于自身強(qiáng)大的功能，能夠切實(shí)保障整個(gè)間電氣供電的穩(wěn)定以及安全性。此外，IT系統(tǒng)的應(yīng)用范圍也相對(duì)較為廣泛，其不僅能夠應(yīng)用于普通的建筑電氣系統(tǒng)中，還能夠應(yīng)用于工業(yè)電氣供電系統(tǒng)中。

2.2 低壓配電TT系統(tǒng)

在建筑電氣低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要將TT系統(tǒng)裝置在建筑電氣設(shè)備電源中性點(diǎn)位置，以便于發(fā)揮對(duì)建筑電氣設(shè)備的直接接地保護(hù)。同時(shí)，還應(yīng)該對(duì)直接裸露在空氣中的建筑電氣設(shè)備外殼設(shè)置相應(yīng)的接地保護(hù)裝置，避免電氣設(shè)備外殼出現(xiàn)漏電現(xiàn)象時(shí)危害到人員的生命安全。TT系統(tǒng)在建筑電氣低壓配電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，由于低壓配電系統(tǒng)中的中性線N和PE沒(méi)有連接，本身不存在通電關(guān)系。當(dāng)建筑電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行之后，PE先無(wú)法和電源連接，需要進(jìn)行斷電處理。

2.3 低壓配電TN系統(tǒng)

TN系統(tǒng)在建筑電氣低壓配電系統(tǒng)中也有著一定的應(yīng)用。當(dāng)應(yīng)用TN系統(tǒng)于電氣低壓設(shè)備系統(tǒng)中的時(shí)候，需要選用一根保護(hù)線來(lái)連接建筑電氣所有的用電設(shè)備外殼，進(jìn)而形成一定的低壓配電系統(tǒng)保護(hù)裝置。此外，還需要采取恰當(dāng)?shù)姆绞絹?lái)連接低壓配電系統(tǒng)中的中性點(diǎn)。TN-C模式、TN-S模式以及TN-C-S模式是TN系統(tǒng)最為主要的三種模式。其中，TN-C主要指的是建筑用戶(hù)家庭用電的三相四線接線模式，這種接線方式較為簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便。TN-S則是基于TN-C的基礎(chǔ)之上，另外在加設(shè)PE線，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)線路的接地保護(hù)，其主要適用于危險(xiǎn)作業(yè)場(chǎng)所中。而TN-C-S系統(tǒng)則主要應(yīng)用于工礦企業(yè)供電系統(tǒng)中。

3 建筑低壓配電系統(tǒng)中的接地保護(hù)設(shè)計(jì)

建筑電氣低壓配電系統(tǒng)是否能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行，直接關(guān)系到用電主體的使用安全。因此在設(shè)計(jì)建筑低壓配電系統(tǒng)的時(shí)候，必須要采用合適的接地保護(hù)措施。所謂接地保護(hù)措施，主要指的是當(dāng)建筑低壓配電系統(tǒng)在日常運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)漏電現(xiàn)象的時(shí)候，能夠自動(dòng)切斷漏電線路，進(jìn)而確保整個(gè)線路的安全性，同時(shí)確保整個(gè)供電系統(tǒng)中的機(jī)械設(shè)備免遭損壞以及操作人員的安全。

科學(xué)合理的進(jìn)行接地保護(hù)裝置的設(shè)置，是確保整個(gè)建筑供電系統(tǒng)安全的關(guān)鍵。因此在開(kāi)展建筑電氣低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要結(jié)合建筑電氣設(shè)備的實(shí)際狀況和回路線路的橫截面積大小等，來(lái)科學(xué)的進(jìn)行接地保護(hù)裝置的設(shè)置。同時(shí)，對(duì)于建筑電氣低壓配電系統(tǒng)而言，不管最終確定選用何種接地系統(tǒng)和接地形式，都應(yīng)該要確保整個(gè)低電壓供電系統(tǒng)位于同一個(gè)電位之上，確保供電系統(tǒng)中的接地系統(tǒng)和電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)等電位連接，進(jìn)而確保整個(gè)低電壓供電系統(tǒng)內(nèi)部的穩(wěn)定性，避免因外部電壓?jiǎn)栴}而影響到供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。此外，在設(shè)計(jì)接地保護(hù)措施的適合，還應(yīng)該要考慮到供電外網(wǎng)的電壓變化狀況，也就是要認(rèn)識(shí)到外部電壓的不穩(wěn)定性，只有這樣才能最終設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的能夠確保配電系統(tǒng)內(nèi)部相對(duì)穩(wěn)定的接地保護(hù)措施。

前面已經(jīng)介紹過(guò)了，在建筑電氣低壓配電系統(tǒng)中，常用的接地保護(hù)模式主要有IT、TN、TT三種方式。其中TT系統(tǒng)主要是用于保護(hù)建筑電氣低壓供電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備的，其能夠通過(guò)電氣設(shè)備的單獨(dú)接地，來(lái)有效保護(hù)電路中的電氣設(shè)備。以便于電力系統(tǒng)維護(hù)人員依據(jù)故障現(xiàn)象，采取分段線路斷電處理。這種接地方式不僅能夠有效保障線路中的機(jī)械設(shè)備免遭損壞，確保操作人員的生命安全，還能夠最大限度的降低對(duì)于整個(gè)電力線路的影響;TN系統(tǒng)則是利用電流保護(hù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)電路負(fù)荷和電流短路等的保護(hù)，同時(shí)也能夠解決建筑電氣低壓配電系統(tǒng)接地故障問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

在建筑電氣低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分重視低壓配電系統(tǒng)接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理化，嚴(yán)格遵守關(guān)于建筑電氣低壓配電系統(tǒng)的規(guī)范要求，實(shí)施接地保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)，提升整個(gè)建筑工程電氣低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性。

[1]常記周，狄獻(xiàn)鋒.建筑工程施工技術(shù)及其現(xiàn)場(chǎng)施工管理探討[J].河南科技，2013(16)：126，128.