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大型建筑中强弱电系统的接地问题处理-韩艳芳


摘要:对大型建筑中强弱电系统的接地问题进行全面的分析与研究,并提出有建设性的处理方法。

关键词:大型建筑;强电系统;弱电系统;接地问题

作者:韩艳芳

弱电系统防雷接地

强弱电系统是大型建筑中必不可少的电力应用系统 ,也是高层建筑和大型建筑配电系统中的重要构成形式。但在实际的接地操作和应用当中,强弱电系统的运行状态存在较大的出入和问题,这导致了配电系统功能的部分丧失。

1 强弱电系统的基本概念

电力系统可根据电力的强弱等级分为不同类型,至此划分为强电和弱电两种。建筑可用电力通常是 50Hz的高压交流电和高于220V的电力。通过这样的电力传输,方可对建筑内的电力设备提供充足的电力,例如建筑类的照明设备、换气设备等。在智能化的建筑,又可将弱电分为两大部分:第一是利用国家所规定的电压安全使用规范对建筑中的电压进行科学控制,在使用中才要命后直流电和交流电的方式进行电能传输;第二是针对带有高智能信息的电力电能,例如数据信息、声音、图像等,应用于电视、电脑 、电话当中的电力传输,需要将电压控制在36V以下,才归类为安全范畴。 一般情况下,建筑类所使用的高压线路是属于低压配电线路,电压的范围也被控制在 220~380V之内。高电压则应用与家庭电力设备当中,例如冰箱、空调等家用电器。

2 大型建筑中常见主配电系统的接地方式

现阶段,应用与建筑体配电接地系统的主要为TN—C、TN—S、TN—C—S、TI'和 IT这五种类型。但在 日常常见的配 电系统中 ,TN—C—S是配电接地设计中应用最为广泛的接地系统类型,从低压配电室到电箱之间,要将TN—C—S转变为TN—C系统,继而在传输到各个配电支流当中,采用TN—S系统就行最终的安装和保护。

实际的接地操作要以低压配电室与建筑的距离作为基准,当距离果园时,那么电缆的实际长度要比预计长出很多,此时的接地系统的电流传输量也会遭受一定程度的限制。因此在负荷计算的过程中,要慎重考虑到这一类问题,才能对接地系统的实际操作进行合理的设计安排,并且对接地操作中所产生的电缆成本进行控制。需要注意的是,在采用 TN—S系统进行接地操作时,所谓的重复接地是要将PE线进行重复接地操作。我们将进行重复接地的主要作用进行如下总结:

如果在进行接地操作是,对重复接地进行省略,那么当 PE线受力折断,TN—S系统则将会处于无保护的暴露状态,存在较大危险性。按照操作规范进行重复接地,PE线受到零保护,及时 PE线与系统之间断开时,也能够给予线路和系统较好的保护 ;当断线和大地之间发生短路时,故障电流的存在则会导致 PE线的电位超过安全电压的范围,这样会导致严重的用电安全事故。

进行重复接地后,这样电阻和电源接地,电阻并联后远远小于电源工作时的接地电阻,这样就可以分担接地处的电压,降低 PE线上的电压,降低安全事故的发生概率。所以,要不断改善 TN接地系统的保护性能,通过接地装置与大地的重复接地,降低漏电设备对 PE线以及电压的不利影响,减轻事故发生概率,缩短故障的持续时间,从而来降低事故的破坏性。

一般来说 ,总等电位的连接是由接地装置的接地极引接接地干线,再连接到电气设备装置的外壳、管道以及保护对象建筑体内部的金属结构上,这样就能够降低建筑物内部发生接地故障时的接触电压 ,起到保护作用。

配电箱的接地端子应该和电缆并接地,箱内引出的接地端子接地线共电气设备接地使用,最后将配电的接地网和建筑体的自然接地网相连接,除了要考虑到人身安全问题,其中还有一个需要考虑到的重要因素是接地故障导致的火灾事故。由于接地方式不同,所以防火安全程度也不同,比如 TN=C系统,由于 PE线和 N线合二为一,在正常工作时,有不对称电流通过电路时将产生降压,一但该线路断线或者接地短路,则会引起高的对地故障电压,某一处的故障电压会沿着PE线至其它部位,这样就很有可能出现线路打火现象。所以在使用该接地系统时,一定要在设计的理论层面上达到三相负荷平衡的状态 ,避免火灾事故的发生。

3 大型建筑中强弱电系统接地主要的问题

3.1 强弱电系统接地中的干扰原因

大型建筑强弱电接地中的干扰主要来自于电气设备的内部、外部干扰以及接地设备工作环境的干扰。其中主要的有电容电感耦合所导致的干扰;雷击导致的干扰、计算机供电线路上的干扰以及电阻耦合的传导干扰。下面以电阻耦合引入的传导干扰为例进行说明:这是由于绝缘层的老化、漏电以及影响其它信号,在可以一些可控制的系统中(比如电热炉和电解槽等)的泄露信号传感器在接触到带电体,则会引人大量干扰;一些由于老旧的电气设备和用户使用的电源设备损坏,造成的短路电源与信号线之间也会出现干扰。所以在接地系统的设计环节和后期运行环节以及维修环节都要保证其科学性。

3.2 强弱电系统接线方式及注意问题

根据强弱电系统的保护对象不同,其接地方式也不同。二者的接地方式主要有电气接地、静电接地、防雷接地以及电气侵蚀防治;功能性的接地主要是工作接地接地、接地信号以及屏蔽 ,具体的接地方式使用要根据设计的建筑体要求进行选择。在使用低压配电系统和TN型的电源设备中,为避免失误,则可以采取双设备线圈的变压器来供电,连接 IT系统。假如在TN系统中的电源接地在此时是同样设置的TN系统,那么电缆屏蔽层则需要接地,来避免干扰电流,为保证盾地潜力,则要采取多点接地,为更好避免回路 ,应使用一点接地系统来影响瞬间电流,消除和地面上的电位差;要避免强弱电之间的干扰 ;环形接地系统要采用同等电位来进行连接。

3.3 强弱电系统的接地

第一,单点接地。单点接地也就是将电路结构的某一个点设置在地面上作为参考,在地上连接同时设置安全接地螺栓。其主要作用是防止两点链接形成电阻抗耦合电路。多点接地又可以分为并联和串联两种,但为防止电阻抗耦合电路,最佳接线是采用单点接地,形成平行低频电路。为防止工频及其它散电流对接地产生干扰,信号接地线与机壳线之间要保持绝缘。第二,多点接线。当工作频率高于30Hz时,才使用多点接线,多点接线是使用地面板来代替每一个循环电路。由于接地导致阻抗成正比,接线的长度和工作频率会增加阻抗,从而导致总阻抗产生电磁干扰,所以要使用多点接线,同时一定要找到最接近地面的接地电阻。

综上所述,大型建筑中强弱电系统的接地问题是一项涉及专业知识强、技术难度大、操作复杂、不稳定性因素多的庞大工程。对建筑体中接地系统的科学设计、合理安装和做好后期维修是保证建筑体内配电系统正常安全云心的重要基础,也是保证居民日常生活稳定和生命财产安全的重要因素。所以,要做好对强弱电系统的接地技术进行一步研究,保证其工作的正常化和安全I生。

参考文献

【1】陈兴水.大型建筑中强弱电系统的接地问题【J】.江西建材 ,2015(20):172.

【2】肖中南.大型建筑中强弱电系统的接地问题【J】.黑龙江科技信息,2014(11):95.

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