李士波(身份证号:320324198409056519)
摘要:在现代大型建筑中,都存在着强电系统和弱电系统两个部分,强电系统包括10kV变电站及其他的配电设备。弱电系统则是以计算机组成的各种信息网络。由于强电系筑与弱电系统的工作状态和性质不同,采用的接地保护方式也不同。但是它们之间又存在着必然的联系。文中探讨了在大型建筑电气施工中强弱电系统的接地问题。
关键词:大型建筑强弱电系统接地
前言电力应用程序根据电力的强度可以分为两类,强电和弱电。建筑和建筑电力—般指的是高电压的50HZ交流220V及以上。主要提供把电能转化到其它能源,如空调、照明用电和电力等。在智能建筑弱电主要有两种,一种是国家规定的安全电压等级和控制电压的低电压电能,有分支的交流电和直流电,另一种是携带信息,如声音、图像、数据来源,如电话、电视、计算机信息。
一、大型建筑主配电系统目前大型建筑主典型的接地系统主要有TN—C、TN—S、TN—C—S、TF以及IT系统五种。在大型建筑主配电系统实际中,配电设计较常采用“TN—C—S”供电系统,即由低压配电室至电缆竖井受电箱—段的配电采用“TN—C”配电系统,各层配电箱至各层配电设备则采用“TN—S系统,这样往往在实际供电工程中,低压配电室离大型建筑物的电缆竖井较远,使得低压电缆较长,“TN—S”系统容许的载流量要小些,在相同计算负荷的条件下,电缆截面要选得大些,又增加了—条地线使电缆造价增加了许多。对于“TN—S”系统,重复接地是对PE线的重复接地,其作用如下:1、如不进行重复接地,当PE断线时,系统处于既不接零也不接地的无保护状态。而对其进行重复接地以后,当PE正常时,系统处于接零保护状态;当PE断线时,如果断线在重复接地的前侧系统则处在接地保护状态。
2、当相线断线与大地发生短路时,由于故障电流的存在造成了PE线电位的升高,当断线点与大地间电阻较小时,PE线的电位很有可能远远超过安全电压。这种危险的电压沿PE线传至各用电设备外壳乃至危及人身安全。而进行重复接地后,由于重复接地,电阻与电源工作接地,电阻并联后等效电阻小于电源工作接地电阻,使得相线断线接地处的电阻分担的电压增加,从而有效降低PE线对地电压,减少触电危险。
3、PE线的重复接地可以降低当相线碰壳短路时的设备外壳对地的电压。综上所述,改善TN系统的保护性能,通过接地装置与大地再次接地,可降低漏电设备对地电压,减轻PE线断线的危险,缩短故障持续时间,从而减少了低压接地故障引起各类事故的危险性。而总等电位的连接将由掘轴吸引来的接地干线,用电设备外壳,管道以及建筑物的金属结构等互相连接,这样的连接也可以降低建筑物内发生接地故障的接触电压,消除PE线窜人的危险故障电压,降低保护电器动作不可靠带来的危险性。随着电子计算机等精密电子设备的广泛应用,不能把弱电系统的接地与强电系统的接地互相连接。同时根据规范要求,弱电系统的接地电阻应小于1Ω。除了考虑到^身安全,还有—个重要的因素就是接地出现故障所引起的火灾,对于TN—C系统来说由于PE线与N线合二为一,正常工作时有不对称电流和谐波电流通过该线将产生压降,当该线断线或相地短路时,将会发生较高的对地故障电压,且某—处的故障电压将沿着PEN线窜至其他部位,这时就有可能出现—处或多处对地打火,引燃附近的易然物品发生火灾。因此使用该系统时,在设计上要让三相负荷基本达到平衡,避免灾害的发生。
二、大型建筑中强弱电系统的接地要注意的问题1、干扰问题为了了解接地的目的,首先介绍系统的应用中面临的几种干扰。
干扰和噪声,它是压入堆栈或供电系统电气信号无关信号的线。干扰会导致测量误差,严重干扰如闪电,这一系列模式干扰可能导致设备损坏。
2、要注意弱电系统的接地的不同根据用途分有保护接地和功能,保护接地分为电气接地、防雷接地、静电接地和电气侵蚀防治;功能性接地可分为工作接地接地、屏蔽和接地信号。不同的地面有不同的需求,3、接地方式要注意的问题当低压配电系统以TN型电源通信没备,如果严格限制的交流电源频率干扰和设备是不容易与内部各种黄金组件绝缘,但TN和干扰一C的标准当设备泄漏电流超过10mA,TN—S模式应采用。为了避免失误动作,可以采用双设备线圈变压器供电,连接到IT系统,如果在TN系统电源设备接地在这个时间是—样的TN系统。电缆屏蔽层必须摆她以避免干扰电流在低频电缆应该接地,以确保盾地潜力,应采取多点接地。为了避免回路电流,瞬时电流的影响应该使用—点接地系统,消除地面电位差,避免相互之间的干扰,环型接地系统应采用等电位连接,混合接地系统,在电子设备采用辐射式接地。
4、接地极和接地线的安装问题强弱电力使用联合接地,接地电阻必须小于lΩ。采用联合接地极,弱电接地铅和高电压导致不能从同一点。高抗干扰要求的设备,如电脑、消防控制室的接地线使用横截面积不小于25毫米,绝缘铜线或两个在绝缘子与接地线,避免和高压电气接地线是—样的。
三、强弱电系统的接地方式1、单点接地工作频率很低(<1MHZ)使用单点接地类型以防两点接地产生公共阻抗耦合电路。多个单点接地方式的电路分为两个串联及并联,由于接地系列总阻抗电路耦合,所以最好使用单点接地的平行式低频电路。为防止工频和其它杂散电流在信号地线上产生干扰,信号地线应与功率地线和机壳地线绝缘。且只在功率地、机壳地和接大地的接地线的安全接地螺栓上相连——浮地式除外地线的长度与截面的关系为:S>0.83LL—地线的长度,m;S——地线的截面舯mm22、多点接地工作频率高(>30MHz)使用多点接地类型(即在电路系统使用地面板代替每一个部分的每个循环)电路。因为接地导致阻抗是成正比的频率和长度将会增加共同点阻抗,从而会增加总阻抗产生电磁干扰,所以请求地面的长度时尽量使用多点接地短尽可能找到最接近底地面接地电阻。
3、混合接地工作频率介于1~30MHZ电路采用混合接地类型。当接地线的长度小于1/20的工作波长的信号,使用单点接地类型,否则采用多点接地类型。
4、浮地浮动式电路连接到地上没有—个导体。其优点是电路不受大地电气属性的影响,它的缺点是电路遭受寄生虫的影响,增加了模拟电路的感应干扰,由于电路的导线连接容易产生静电积累引起的静电放电,并可能引起故障或强烈的静电干扰。因此,浮地的效果不仅取决于大小的浮地绝缘电阻,还取决于大小的浮地寄生电容和信号频率。
5、接地电阻接地电阻要尽量的小,因为当有—个电流流经接地电阻,这将产生电压。电压除了常见的接地阻抗的电磁干扰,也可以使设备受到过电压会造成人员的伤害。所以—般要求为移动设备接地电阻小于4Ω,接地电阻小于10Ω。降低接地电阻,总截面和长度应选用短股薄电线。降低接触电阻,接地线和接地因此螺栓,紧密地连接和增加接地和土壤之间的接触面积和密封性。可以增加接地的表面积,增加土壤的导电率。
结束语总之,由于大型建筑中自动化程度的不断提高,即越来越多地使用弱电系统,会更多地存在强电系统和弱电系统并存现象。弱电系统具有抗干扰能力差的弱点,在电气施工管理中必须重视接地保护,尽可能地避免各系统之间的互相干扰,以提高使用的安全可靠性。
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