高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨

肖惠文

摘 要：在科技取得巨大进步的大环境下，人们对于高层建筑方面的技术要求逐渐提高。在现今的高层建筑电气设计方面，低压配电系统的安全已经成为了其中比较重要的环节，更是低压配电系统当中的关键部分。高层建筑中的电气设计是一项比较复杂的工作，一旦其中某一环节出现了问题，便会直接影响整个高层建筑的质量。低压配电系统在高层建筑的电气设计中扮演着重要的角色。对低压配电系统的设计不当，会造成严重的安全事故。由于高层建筑电气的工程量比较大，整体的用电负荷量亦比较大，因此，高层建筑的电气设计尤其要注重低压配电系统的安全设计。本文从低压配电系统的接地保护方式进行了阐述，并针对高层建筑的电气设计问题，对低压配电的接地保护设计进行了细致的探讨；对高层建筑电气设计低压配电系统的接地保护设计中剩余电流动作保护器的选择进行了分析。

关键词：高层建筑；低压配电系统；接地保护设计

根据《建筑设计防火规范》的规定，建筑高度大于27米的住宅建筑及建筑高度大于24米的公共建筑均为高层建筑。在高层建筑中，人们所使用的电气设备比较多，因此对高层建筑的电气要求便有所提高。建筑电气设计要进行严谨周密的设计，才能保证施工的顺利进行。而安全性则是摆在电气设计的首要位置。随着社会经济的快速发展及科学技术的不断提高，如今人们对建筑的质量要求日益提高，尤其是高层建筑的电气方面。人们需要有安全稳定的电力供应。而且更有居民要求建筑的供电系统应该满足一定的智能化需求。建筑的智能化也包含供配电系统的智能化。因此，研究低压配电系统的安全性能具有十分重要的实际意义。

1 低压配电系统接地保护概述

1.1 低压配电IT系统概述。在现今的建筑电气设计工作中，低压配电系统接地保护型式有一种比较先进的IT系统，其电源的端口的带电区域一般情况下并没有设置接地的装置，而是在电源端口的部分设计了相应的高电阻以及电抗，用以进行接地保护。另外，在用电设备进行工作时，偶尔会产生一定的漏电情况，用电设备的外部导电部分亦需要进行比较严格的接地保护处理。IT系統不仅能够使建筑中的电气系统进行比较稳定的供电，更具有一定的安全性能[1]。低压配电接地保护型式IT系统一般情况下比较适用于对供电要求比较高，或者需要持续供电的大型建筑中。国内的众多大型企业供电的运行亦常采用该种接地保护方式来保证电气系统的安全性。

1.2 低压配电TT系统概述。另一种建筑电气系统接地型式为低压配电的TT系统。采用TT系统的低压配电系统，其电源的中性点处会进行比较恰当的、科学的直接接地保护装置的设计。在运行的电气设备外部导电装置当中，采用了与中性点形同的设置，亦进行了直接接地保护装置的设计。在建筑电气系统使用TT系统进行接地保护时，系统能够有效地运行，整个建筑电力系统的中性线N和PE线之间并不存在通电关系，即使用该系统，电气系统在运行的过程中，PE线并没有通电，不进行电力的传输。现实当中，TT系统比较适用于一些对供电要求相对较低、电压容量相对比较低的建筑，因此农村多使用该种接地系统进行供电保护[2]。在个别城市公路的供电系统当中亦有TT系统的存在。

1.3 低压配电TN系统概述。建筑电气接地型式TN系统比较复杂。该系统在设计的过程中，将多个需要进行保护的电气设备采用一根比较有保障的保护线进行连接，从而统一设定保护装置。在进行连接的过程当中必不可少的需要连接各个中性点。低压配电的TN系统存在着三种比较有效的模式，分别为TN-C、TN-S、TN-C-S，所有上述模式均需要根据统一的低压配电系统中的中性线以及保护线的合并进行设置[3]。上述三种模式各有各的优点和局限。TN-C亦被称为三相四线制供电系统，实际中比较容易操作。TN-S系统亦被称为三相五线制供电系统，比较适用于数据密集的处理区以及精密的电子设备管理区。TN-C-S系统则比较适用于工业或者是矿业。

2 高层建筑电气设计低压配电系统接地保护设计

2.1 高层建筑电气设计低压配电系统接地保护设计安全探讨。高层建筑的电气设计中需要考虑多方面的因素，其中比较重要的，亦是放在首位的因素应该为人身安全。保障人身安全，除了施工人员的人身安全外，更应该包含用电人员的人身安全，而后再考虑财产的安全。在高层建筑电气设计中，为了保障供电的安全性，一般情况下，建筑中均会设计有相应的自动切断故障点的装置，即接地保护装置，用以保护用电的安全、为整个建筑的电气运行提供比较可靠的保障。高层建筑的电气设计系统需要根据其所处地点、接地形式、电气设备的使用、电路当中的保护装置设计等方面进行综合考虑后而进行的，因此能够比较有效的防止外部的危险电压对高层建筑内部的电路运行产生不良影响[4]。

2.2 高层建筑电气设计低压配电系统接地保护模式应用。在低压配电系统的接地保护模式可分为三种比较有参考价值的模式，即IT、TN和TT模式。IT模式在对需要进行接地保护时，对用电设备外部的导电部分能够进行一定的中断，并发出警报，从而令人们及时的对故障进行恰当的排除。TN系统进行接地保护的电路系统当中，大多数用电装置均为金属装置，一旦发生故障，其产生的电流比较大，因此，TN系统能够对产生较大电流的装置进行适当的保护，避免产生过大的损失[5]。而TT系统，一般对供电系统进行保护的均为地外的保护装置，能够有效的保护电路的运行，对出现故障的回路电流进行恰当的切断。

3 低压配电系统接地保护设计中剩余电流动作保护器的选择

首先，在选择剩余电流动作保护器时，要确定整体的配电系统中，其末端使用的剩余电流动作保护器的顶级能量是否安全，是否符合一定安全标准。其次，应该注意出现故障的电路当中，其电流的流通是否小于整体的额定电路电流。最后，需要注意在安装剩余电流动作保护器时要确定整体电路具有分支线以及线路的末端用电设备，用以确定保护动作时间差的控制。

4 结论

综上所述，现今的高层建筑电气设计当中的低压配电系统的安全性保护当中需要选择适合的接地保护系统。对于IT、TN和TT三种接地模式应有正确的认识和理解。另外，高层建筑的电气设计当中更需要注重对电网线路和进行用电循环的电气设备的选择与施工安装过程。只有对高层建筑的电气设计进行比较系统的低压配电系统安全性设计，方能够保障高层建筑当中的低压配电系统能够比较健康、有效的运行，从而保障人身安全以及财产安全。

参考文献：

[1]杨云娜.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的探讨[J].电子技术与软件工程，2015，13（06）：138-139.

[2]陈文卓.探讨高层民用建筑供配电系统电气防火措施与技术[J].低碳世界，2015，07（01）：189-190.

[3]赵建一.高层建筑高低压供配电系统的设计及应用[J].电气制造，2015，18（02）：44-46.

[4]朱玉滢.高层建筑电气中低压配电设计[J].价值工程，2014，23（28）：49-50.

[5]高桂根.高层建筑电气工程供配电系统设计分析[J].价值工程，2014，16（36）：118-119.