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摘要:低压供配电系统,在确保建筑电气系统持续稳定运行方面,有着非常重要的作用。为了使建筑中的电力设备顺利运行,要合理设计配电系统,低压配电系统安全性的提高已是建筑行业配电系统的发展趋势。基于此本文对低压配电系统安全性进行了概述,进而分析了建筑电气设计中低压配电系统接地保护设计,并提出了低压配电系统安全的保障措施。
关键词:电气设计;低压配电系统;安全性
一、低压配电系统安全性概述
在建筑电气设计中,建筑供电的安全性起着关键作用。电气设计时,要综合多因素考虑,如建筑的用电负荷情况及建筑的使用情况等等,选择电气设计的供电方式。在公共建筑的电气设计中,对基础设施和电缆电线的设置要求会更高一些,要保证符合要求,并完善电缆电线的相关试验方法,以使产品标准渐渐接近于国际产品标准。在电缆进行敷设的现场,为了避免使用和敷设过程因为振动而引起冲击,一定要保证不要有外部的热源、腐蚀、以及灰尘聚集,否则建筑容易出现伸缩沉降,直接给经济带来影响。各种建筑消防用电,应该设置专用的供电回路,在消防控制室、消防水泵等各类消防设备运行时,必须要在最末端配电箱处设置双电源自动切换装置,且配电线路敷设符合相关要求及规范。
二、影响建筑低压配电系统安全性的因素
一是电线短路装置,高层建筑的供电系统必须保证安全性,一旦电器出现短路问题应及时修正,有效保护供电设备与供电线路,确保其安全运行。高层建筑低压配电系统存在多种运行模式,管理人员若管理不当或者供电系统接地不合理等问题会给系统运行留下严重的安全隐患,阻碍了电力系统的正常运行。
二是设置合理的漏电保护装置,高层建筑的低压配电系统很容易发生漏电问题,若无法及时检测则会导致触电以及火灾等事故问题,为人员与财产带来不可估量的损失。漏电保护可以在人员接触电流时及时切断电源,确保其安全性。对此,施工企业应在高层建筑电气低压配电系统中合理设置漏电保护装置。
三、低压配电系统的接地保护
1.低压配电IT系统
IT系统接地保护为电源中性点不接地或经高阻抗接地,而设备的金属外壳接地。IT供电系统在供电距离不是很长时,供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所,或者是要求严格地连续供电的地方,例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。地下矿井内供电条件比较差,电缆易受潮,运用IT供电系统,即使电源中性点不接地,一旦设备漏电,单相对地漏电流仍小,不会破坏电源电压的平衡,所以比电源中性点接地的系统还安全。如果用在供电距离很长时,供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时,漏电电流经大地形成架路,保护设备不一定动作,这是危险的。只有在供电距离不太长时才比较安全。这种供电方式在工地上很少。
2.低压配电TT系统。
TT系统接地保护为电源中性点直接接地,设备外壳亦直接接地。这种保护方式多用于高压,而当低压系统中有较大的容量的电器时则不妥。对于较大容量的的低压电气设备,接地电流可能小于负荷电流,当发生金属外壳接地时,由于保护整定值较大,熔断器或低压断路器不能正确选择动作,对地电压将长期存在,对人身不安全,需要漏电保护器作保护。而高压电网中,由于电压高,接地电流大,外壳保护接地能快速将故障切除。
3.低压配电TN系统
TN接地保护为电源中性点直接接地,电气设备的外露导电部分接在保护线上,与配电系统的接地点相连接。此系统的特点是当电气设备发生碰壳故障时,电源相线、金属外壳、N或PE线就会形成一个金属闭合回路,短路电流较大,能使保护装置迅速将故障切除。TN系统分为TN-S、TN-C、TN-C-S三种方式,这三种方式各自都存在着局限性和特点,其中TN-S系统,俗称三相五线制供电系统,可以应用于数据处理、精密检测、高层建筑、有爆炸危险的供电系统。TN-C系统,俗称为三相四线制供电系统,通常运用于一般供电场所。TN-C-S系统,可以应用于矿业领域或者工业领域当中。
四、建筑电气设计中低压配电系统接地保护设计
1.探讨综合设计的安全性
设计高层建筑电气,需要综合考虑的方面有很多,其中最重要的还是要着重考虑人身安全问题。确保施工人员、用电人员的人身安全,其次也要着重考虑财产安全问题。为了保障建筑电气中供电的安全性,通常情况下,建筑电气设计中,都会设计自动切断故障点,也就是所谓的接地保护装置,以此种方式来确保供电的安全性,为建筑电气运作提供安全可靠的保障基础。在一些楼层比较高的建筑当中,其电气的设计,需要根据建筑所处的位置、电气设备的运用情况、接地形式及电路保护装置设计等各个方面来综合确定接地保护装置的设计,并对多种接地保护装置进行等电位连接,这样才能有效避免外部危险电压所带来的不利影响,为整个高层建筑内部的供电运作提供安全保障。
2.探讨接地保护方式的应用设计
IT、TT、TN是非常具有参考价值的3种接地保护方式。其中IT系统,在设计时,由于单相接地电流小,发生接地后还可以持续运行一段时间,报警设备报警,通过检查线路来消除故障,可减少或消除电气设备的停电时间,因此必须具有可靠而且易于检测故障点的单相接地报警设备。TT系统,在设计时,由于电流较小,熔断器或低压断路器不能正确选择动作,对地电压将长期存在,对人身不安全,因此需要选择合适的漏电保护器作保护。TN系统,在设计时,将电气设备的金属外壳与变压器或发电机的电源接地中性线作金属连接,并在供电线路上装熔断器或空气自动开关,在用电设备一相碰壳时,能以最短的时间自动断开电路,以消除危险。同时由于电路的电阻远小于人体电阻,在电路未断开前的短时间内,短路电流几乎全部通过接零电路,而通过人体的电流几乎接近于零。因此,TN系统能够适当保护较大电流的装置,防止引起过大的经济损失,确保供电的安全性。
3.漏电断路器的选取
在电力系统的实际运行中,可以发现漏电断路器非常重要,能最大程度防范故障滋生和保证人身安全。漏电保护器动作灵敏,切断电源时间短,因此只要合理的选用和正确安装、使用漏电保护器,对于保护人身安全、防止设备损坏和预防火灾产生会有明显的作用。因此,在对建筑电气设计期间,必须高度关注漏电保护器的选择与配置,选用之前,要仔细判断漏电断路器的种类,选取相应范围以内的漏电断路器额定电流,选取期间需充分掌握建筑低压配电运行情况,末端漏电断路器型号规格与类别等,并对其标准额定电流值予以记载,最终选取的漏电断路器额定限制电流需比电力系统出现短路外漏期间的电流值要大
4.剩余电流动作保护器的挑选
第一,在剩余电流动作保护器的挑选方面,要确保整体配电系统中末端剩余电流动作保护器顶级能量的安全性,要达到相应的标准规范。第二,故障电路中应当注意电流的流通要小于整体的额定电路电流。第三,剩余电流动作保护器在安装过程中,要保证整体电路末端用电设备,要注意整体电路的分支线,这样便于有效控制保护动作时间差距。
结束语
总而言之,建筑越来越多,为了保障建筑用电安全,相关人员和人们的人身安全,在电气设计中,要合理科学的选择合适的接地保护系统、漏电保护等等,确保低压配电的安全可靠。低压配电系统的安全性直接关系到整个电气系统的安全和有效,为此我们在工作中要不断的提高自己的专业水平,实现低压配电系统的安全、可靠,为建筑电气的应用提供良好的设备基础。
参考文献:
[1]高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].王巍.门窗.2017(01)
[2]建筑低压配电系统防雷设计研究[J].刘春海,刘超.山东工业技术.2015(09)