高层建筑电气工程中的接地系统

更新时间:2024-01-12 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:4993 浏览:16151

【摘 要】高层建筑电气工程中接地系统对建筑的安全使用具有决定性的作用,关系到供电系统的可靠性,安全性.因此必须引起高度的重视.本文探讨了高层建筑电气工程中接地系统的分类,并根据接地的类型提出了相应的施工措施.

【关 键 词】高层建筑;电气工程;接地;系统

随着经济的快速发展,城市用地愈来愈少,而且土地本身的稀缺性导致地价飞涨,因此城市高层住宅、写字楼等高层建筑层出不穷.通常意义上的高层建筑一般是指20层以上的建筑体,具有层数高、形体大、基础埋置深等特点,具有落地面积小,作业场地受限等情况.而且高层建筑结构要抵抗竖向和水平荷载,设施的使用也应有相应的保护作用,因此探讨高层建筑电气工程中接地系统具有深刻意义.

1高层建筑接地的分类及防雷接地措施

按在建筑中所起的作用可分为防雷接地、工作接地、保护接地.

(1)电源防雷.根据高层建筑的建设的要求,配电系统电源防雷应采用一体化防护,由于避雷器生产厂家的设计思想各不相同,相应其避雷器的性能特点也不尽一致.

(2)信号系统防雷.与电源防雷一样,通讯网络的防雷主要采用通讯避雷器防雷.通常根据通讯线路的类型、通讯频带、线路电平等选择通讯避雷器,将通讯避雷器串联在通讯线路上.

(3)等电位联接.等电位联接的目的,在于减小需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差.为防止雷电反击,将机房内的主机金属外壳、UPS及电池箱金属外壳、金属地板框架、金属门框架、设施管路、电缆桥架、铝合金窗的等电位连接,并以最短的线路连到最近的等电位连接带或其它已做了等电位连接的金属物上,且各导电物之间的尽量附加多次相互连接.

(4)金属屏蔽及重复接地.在做好以上措施的基础上,还应采用有效屏蔽、重复接地等办法,避免架空导线直接进入建筑物楼内和机房设备,尽可能埋地缆进入,并用金属导管屏蔽,屏蔽金属管在进入建筑物或机房前重复接地,最大限度衰减从各种导线上引入雷电高电压.

(5)防雷电侵入波为了防止雷电侵入波沿低电压线路进入室内,低压线路最好采用地下电缆供电,在入户端应将电缆的金属外皮及金属线槽等接地.采用架空线供电时,在进户外装设一组低压阀型避雷器或2~3mm的保护间隙,并与绝缘子铁脚一起接地.接地装置可以与电气设备的接地装置并用.接地电阻不得大于5~30Ω.阀型避雷器装在被保护物的引人端.其上端接在线路上,下端接地.

(6)对电缆进出线,应在进出端将电缆的金属外支、钢管等与电气设备接地相连.当电缆转换为架空线时,应在转换处装设避雷器;避雷器、电缆金属外皮和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地,其冲击接地电阻不宜大于10Ω.

(7)对低压架空进出线,应在进出处设置避雷器与绝缘子铁脚、金具连在一起接到电气设备的接地装置上,当多回路架空进出线时,可仅在母线或总配电箱处装设一组避雷器或其它型式的过电压保护器,但绝缘子铁脚、金具仍应接到接地装置上.

2高层建筑的工作接地措施

工作接地措施是电力系统电气装置为了运行需要所设的接地.高层建筑内主要的工作接地是变压器中性点或中性线,中性点接地可以防止零序电压偏移,保持三相电压基本平衡,这对于低压系统很有意义,可保证满足单相电源设备使用要求.

3高层建筑的安全保护接地措施

安全保护接地是由于电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线杆塔等的绝缘损坏而有可能带电,为防止其危及人身和设备安全而设的接地.在高层建筑大楼内,强电设备、弱电设各,以及一些非带电的导电设备与构件等,均要求采取安全保护接地措施.如果不做安全保护接地,当电气设备的绝缘被损坏时,其外壳就有可能带电,一旦人体接触此电气设备的外壳,就可能造成伤害甚至生命危险.

4高层建筑电气工程中接地形势与安全保护配置的应用措施

在高层建筑中,接地型式及其安全保护配置的应用应该引起专业电气设计人员的高度重视,系统的选择是一个极其复杂的过程,它需要综合考虑用户需求、环境条件、负载类型、维护能力等因素.由此可见,在建筑物供配电设计中,接地系统设计占有重要的地位,它关系到供电系统的可靠性,安全性.在供电设计中都包含有接地系统设计.下面就针对常用的接地系统,IT系统、TT系统、TN系统进行系统分析.

(1)IT系统具体是指电源中性点与大地不直接连接或者经阻抗接地,而电气装置的外露导电部分可以直接接地,通过保护接地线与接地极连接.该系统的优点是当三相中的一相接地时,不会使外壳带有较大的故障电流,系统可以照常运行,缺点是不能配出中性线,因此它是不适用于拥有大量单相设备的高层建筑的.

(2)TT系统具体指电力系统中电源端有一点直接接地,电气装置的外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点.

(3)TN系统分为TN-S、TN-C、TN-C-S三种.电源中性点直接接地并引出中性线,属三相四线制系统.在这个系统中的电气设备外露可导电部分都应与公共的保护线相连接,保护线线与中性线在接地点相连接.

(4)TN-C系统.在整个系统的中性线与保护线是合二为一的,它的优点体现在TN-C系统比较容易实现,它不仅节省了一根导线而且可以使保护电器节省一级,这样一来就降低了初期设备的投资费用,如果故障电流大发生接地短路故障时,可以直接采用瞬时切断电源的形式来保证人员生命以及财产安全;TN-C系统的缺点在于线路中有单相负荷或者三项负荷不平衡,即电网中有谐波电流时,电气设备的外壳和线路金属套管间有压降,对敏感性电子设备有较大的影响,如果发生相线对地短路,就会呈现相当高的对地故障电压,就会进一步使故障扩大化.TN-C系统电源处使用漏电保护器时,接地点工作中性线不得重复接地,否则无法可靠供电.


(5)TN-S系统.整个系统的中性线路与保护线是分开的.其优点在于正常时即使中性线上有不平衡电流,专用保护线上也不会有电流,适用于数据处理和精密电子仪器设备,也可以用于爆炸等一些危险场合,民用建筑中,家用电器大都有单独接地触点的插头,采用TN-S系统既方便又安全,如果回路阻抗太高或者电源短路容量较小,采用剩余电流保护装置对人身安全和设备进行保护,防止火灾的发生,TN-S系统供电干线上也可以安装漏电保护器,但要求中性线不得重复接地.

5结论

在高层建筑做好防雷保护的同时,还应在高层建筑内做好工作接地和保护接地.在高层建筑室内要求保护接地的设备非常多,有强电设备、弱电设备以及一些正常情况下不带电的导电设备与构件,均必须采用有效的保护接地.