建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中各種接地系統(tǒng)的分析

江凱文 丁磊

摘要：電氣低壓配電系統(tǒng)是建筑工程中非常重要的一部分，其直接影響居民的生命與財(cái)產(chǎn)安全，并受到了社會(huì)廣泛關(guān)注。并且，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，生活中也越來越離不開電的存在，了解建筑電氣低壓配電中接地系統(tǒng)的選擇變得迫不及待。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)計(jì);低壓配電系統(tǒng);接地系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TU856

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

建筑電氣低壓配電接地系統(tǒng)和人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)，隨著人們生活水平的不斷提升，人們對(duì)電的需求量也變得越來越高，傳統(tǒng)建筑電氣配電設(shè)備已經(jīng)無法很好滿足人們?nèi)粘Ｉ畹男枨?，在進(jìn)行現(xiàn)代建筑建設(shè)的過程中要注意對(duì)建筑供配電設(shè)備的完善以及改進(jìn)，特別是供電系統(tǒng)中的接地系統(tǒng)要能夠根據(jù)設(shè)備不斷化進(jìn)行變動(dòng)和調(diào)整，普通的低壓接地系統(tǒng)分為系統(tǒng)接地和保護(hù)接地，接地系統(tǒng)可以維持整個(gè)建筑電氣低壓配電系統(tǒng)的穩(wěn)定。當(dāng)前社會(huì)發(fā)展和科技的進(jìn)步為建筑電氣低壓配電接地系統(tǒng)的建設(shè)提供了更多思路和方法，電氣設(shè)備和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和用電安全是一種保障。

1建筑電氣低壓配電接地系統(tǒng)的特點(diǎn)

1.1最優(yōu)化設(shè)計(jì)原則

對(duì)建筑進(jìn)行電氣低壓配電接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，要嚴(yán)格根據(jù)建設(shè)建筑的特點(diǎn)來進(jìn)行，首先要考慮建筑的耗電量等特點(diǎn)，充分考慮到實(shí)際的建筑電氣低壓配電接地系統(tǒng)在當(dāng)前建筑物中進(jìn)行建設(shè)時(shí)的可行性和實(shí)際質(zhì)量，對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證和實(shí)際考慮，經(jīng)過充分的計(jì)算和驗(yàn)證后才能保證建筑電氣低壓配電接地系統(tǒng)的可行性和實(shí)用性，其次需要保證建筑的日常用電以及安全用電需求，最后為建筑的低壓配電系統(tǒng)提供備用電源以及發(fā)電設(shè)備，保證整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)刻運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.2經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)原則

進(jìn)行建筑電氣低壓配電接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中要充分考慮經(jīng)濟(jì)性的設(shè)計(jì)原則，盡可能減少設(shè)計(jì)和施工成本的投入，保證建筑電氣低壓配電接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以有最大的經(jīng)濟(jì)效益，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中首先對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的配電線路進(jìn)行合理科學(xué)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，減少線纜的使用，盡可能節(jié)省用電材料。也要充分發(fā)揮出建筑的用電優(yōu)勢(shì)，盡可能使用節(jié)能材料以及新型的資源，來減少建筑電氣低壓配電接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的成本。

2對(duì)建筑電氣低壓配電接地系統(tǒng)的分析

2.1IT系統(tǒng)

通常，IT系統(tǒng)不接地，即使進(jìn)行接地保護(hù)也都是利用電阻和高電抗這些方式保護(hù)居民的用電安全，但是，電氣設(shè)備的金屬外殼一般是需要直接進(jìn)行接地操作的，這種特殊的系統(tǒng)設(shè)置如果出現(xiàn)一次故障，就會(huì)導(dǎo)致電流變得極小，電氣設(shè)備外殼上的電壓不足以讓工作人員有觸電的感覺，因此，并不需要切斷電源。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)故障向工作人員發(fā)出提醒，方便維修人員進(jìn)行故障維修。這種特殊設(shè)置也會(huì)使得IT系統(tǒng)在運(yùn)行過程中維持整個(gè)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。IT系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用于一些電力供應(yīng)穩(wěn)定性較高的企業(yè)中，其可以利用自身的特點(diǎn)有效地進(jìn)行故障預(yù)警，即使是電氣設(shè)備出現(xiàn)一定的故障也能夠繼續(xù)運(yùn)行，可以避免電壓不穩(wěn)定對(duì)電氣設(shè)備造成的損害，這種接地系統(tǒng)已經(jīng)逐漸應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域中。

2.2TN系統(tǒng)

TN-C系統(tǒng)是將中性線與保護(hù)線作為一條線從而進(jìn)行接地操作。在進(jìn)行接地操作時(shí)，需要對(duì)電氣設(shè)備的金屬外殼與保護(hù)線、中性線進(jìn)行連接，這樣可以有效提高接地系統(tǒng)的保護(hù)效率，降低施工人員的工作負(fù)擔(dān)以及電氣設(shè)備的運(yùn)行壓力。TN-C系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，PEN線既可以承載復(fù)雜電流還可以承載諧波電流，同時(shí)還可以降低電氣設(shè)備電業(yè)過高的現(xiàn)象出現(xiàn)。TN-C系統(tǒng)比較適用于三相負(fù)荷均衡的供電系統(tǒng)中，可以有效的保證電氣系統(tǒng)的安全性。其缺點(diǎn)就是保護(hù)線和中性線結(jié)合，保護(hù)線所承載的電流對(duì)中性線影響較大，會(huì)影響系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性。

TN-S系統(tǒng)，中性線與保護(hù)線無關(guān)，只將其分別進(jìn)行接地，同時(shí)，將中性線與保護(hù)線分別開來看，不受電流的影響，電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性也有了保障。并且該接地系統(tǒng)中保護(hù)線與地設(shè)備的金屬外殼不存在電位，但是，當(dāng)該系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，兩者會(huì)有電位產(chǎn)生。在使用該接地系統(tǒng)時(shí)，工作人員一定要安裝好斷路器，在進(jìn)行電氣設(shè)備接線時(shí)，更要科學(xué)設(shè)計(jì)，謹(jǐn)慎的進(jìn)行線路連接。該接地系統(tǒng)對(duì)建筑電氣的安全維護(hù)性非常高，多用于民用住宅區(qū)和一些對(duì)穩(wěn)定性要求較高的精密電子設(shè)備中。

TN-C-S系統(tǒng)，多用于民用建筑低壓配電設(shè)計(jì)中。并且由于其自身原理明確，接線方式簡單，可以非常安全的應(yīng)用在建筑電氣安全防護(hù)上。在具體的操作過程中，出于中性線與保護(hù)線整體結(jié)合的原因，PEN線可以起到降低電壓的作用。這種接地系統(tǒng)是將電壓作用在電氣設(shè)備的金屬外殼上，很容易對(duì)其自身的電氣性能產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響，正因如此，需要重復(fù)的將PEN線進(jìn)行接地操作，同時(shí)使保護(hù)線與中性線之間不流通電流，中性線與大地之間絕緣，這樣對(duì)整個(gè)建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)接地系統(tǒng)的安全都可以起到一個(gè)保障性的作用。

2.3TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)是將電源的中性點(diǎn)與大地相連接，這一部分也常常被稱作工作接地，而另一個(gè)部分也就是將設(shè)備的導(dǎo)電部分進(jìn)行外露，這一部分稱作保護(hù)接地。TT系統(tǒng)常用在用戶比較零散的情況之下，能夠有效降低爆炸、火災(zāi)等風(fēng)險(xiǎn)，保護(hù)一些電子相應(yīng)的設(shè)備。這個(gè)系統(tǒng)可以有效降低相關(guān)用電系統(tǒng)的故障電壓，但是并不能進(jìn)行安全化的處理，將它降低到正常的范圍之內(nèi)，因而在系統(tǒng)之中往往要配備相關(guān)的保護(hù)措施，減小意外的發(fā)生，保障用戶的用電安全。

2.4PE線在接地系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用

任何的接地系統(tǒng)都需要使用PE線，接地系統(tǒng)在建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中也發(fā)揮著重要作用，PE線將接地設(shè)備和設(shè)備外殼進(jìn)行連接，PE線作為導(dǎo)體對(duì)中心線和接地線進(jìn)行保護(hù)。PE線在接地系統(tǒng)中要能夠?qū)⒈Ｗo(hù)電氣設(shè)備和支持電流運(yùn)輸?shù)墓δ艹浞职l(fā)揮出來，對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行保護(hù)，并且要能保證建筑中的電氣設(shè)備能夠和PE線相互協(xié)調(diào)，將穩(wěn)定數(shù)值以及感應(yīng)數(shù)值進(jìn)行有效控制，保證穩(wěn)定數(shù)值和感應(yīng)數(shù)值時(shí)刻處在穩(wěn)定范圍內(nèi)，避免建筑出現(xiàn)漏電火災(zāi)的情況。PE線要具備較強(qiáng)的承受能力，接地的保護(hù)層出現(xiàn)問題就需要PE線來承擔(dān)接地保護(hù)的作用，PE線將安全電壓控制在設(shè)備電壓下。在進(jìn)行建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)的過程中施工人員要能夠同時(shí)鋪設(shè)PE線和配電帶線，來達(dá)到接地保護(hù)的目的，同時(shí)將接地系統(tǒng)受到外界影響而導(dǎo)致出現(xiàn)問題的可能性降到最低。近年來人們的安全意識(shí)不斷提升，對(duì)電氣設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性也提出了更高的要求，在各種建筑電氣低壓配電的設(shè)計(jì)中，接地系統(tǒng)成為了不可或缺的重要組成，可以保障建筑內(nèi)所有電氣正常和安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.5低配電壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)接地保護(hù)

電氣設(shè)計(jì)需要考慮到多個(gè)不同的方面，其中，必須對(duì)電氣用戶與施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全加以重視，并嚴(yán)格要求。為提升低壓供電方式的安全系數(shù)，通常在電氣設(shè)計(jì)中還需要通過自動(dòng)斷電與接地保護(hù)裝置技術(shù)，其可以切實(shí)提高供電的安全系數(shù)，幫助建筑電氣系統(tǒng)更加安全運(yùn)行，確保供電安全，保護(hù)用戶的用電穩(wěn)定及生命財(cái)產(chǎn)安全。

結(jié)束語

進(jìn)行建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)的過程中要尤其注意接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，電氣設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性都和接地系統(tǒng)有直接聯(lián)系和影響。地區(qū)的電力部門要能夠提高對(duì)建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)的接地系統(tǒng)重視程度，保證整個(gè)接地系統(tǒng)的穩(wěn)定，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行相關(guān)系統(tǒng)建設(shè)的過程中要做好調(diào)查，保證系統(tǒng)的建設(shè)符合建筑和用電設(shè)備的實(shí)際情況和需求，對(duì)建筑電氣低壓配電接地系統(tǒng)的種類進(jìn)行劃分，根據(jù)實(shí)際用電的特點(diǎn)來選擇最適合的接地系統(tǒng)，保證用電的安全性和穩(wěn)定性。

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