高层建筑电气设计低压供配电系统的可靠性分析

衣光照 谭蓓 程英校

【摘要】近年来，随着社会和经济的快速发展，我国建筑工程领域也获得更大发展空间，高层建筑的数量越来越多，对于高层建筑配电系统的运行可靠性也提出了更高的要求。高层建筑中应用的电气设备较多，而且对于设备运行的安全和稳定性有着较高的要求，不仅要满足高层建筑供电的基本需要，同时也要符合现代建筑领域中智能電气的安装要求，因此，高层建筑电气设计受到了越来越多的关注。本文则主要针对高层建筑电气设计中低压配电系统可靠性的相关问题进行简单的探讨。

【关键词】高层建筑；低压配电系统；可靠性；接地设计

低压配电系统是建筑电气中的重要组成部分，对于整个电气系统的运行有着重要的影响。根据我国相关的标准，超过10层的建筑物就可以划分到高层建筑的范围中，而高层建筑在电气设备的使用数量和运行要求方面都有着更高的要求，所以在实际的运行中对于可靠性的要求也更高。低压配电系统是影响高层建筑电气设计的关键因素，只有保证低压配电系统的可靠性，才能满足整个高层建筑电气系统的有效运行。

一、低压配电系统可靠性概述

低压配电系统是整个供配电系统中的关键部分，当电气系统在运行过程中超过规定的荷载时百年可以自行而且断，从而对系统起到相应的保护作用。在实际的运行过程中，由于受到设计人员能力、电气线路运行、电气产品的质量等多方卖弄因素的影响，使得低压配电系统的可靠性受到不同程度的影响。对于低压配电系统的可靠性分析，可以从供电线路和供电方案两个方面考虑。第一，供电线路的可靠性。当低压供电系统的电源能够满足电力负荷的基础上，供电线路的可靠性是日常重要的。供电线路的敷设通常要根据建筑物的使用性质、要求以及电气设备的分布情况等因素进行综合的考虑，避免外部污染源、热源等因素对其系统线路产生的影响，在线路敷设过程中要避免冲击、振动以及外力因素对其产生的影响。为了满足高层建筑中使用的消防器材的用电需求，一般需要在最末一级配电箱的位置设置电路切换器，保证不同电气设备的用电需求都能得到满足。第二，供电方案的可靠性。在保证供电电源可以满足电气设备运行需求的基础上，变电所的安全运行以及电气系统的可靠性也十分重要。高层建筑中存在着大量的一级或二级负荷变压器，而且数量较多，有时需要几台设备同时运行，当配电系统运行时对于不同线路负荷也会产生不同的影响，如果不能保证配电系统的可靠性，就可能会对系统运行的可靠性产生较大的影响，所以需要从多个供电方案中选择最佳的方案，以此来保证低配电系统的可靠性。

二、低压配电系统接地保护形式

高层建筑电气设计中低压配电系统的接地保护，主要是实现对低压电流、电压的保护，同时也可以避免外部因素对电流、电压产生的不利影响，以此来保证低压配电系统运行的文星星和可靠性。目前，高等建筑电气设计中低压配电系统的接地保护形式，主要有以下几种：

1.IT系统

在低压配电IT系统中，电源端口带电区域通常不进行接地设置，如果遇到高电阻、电抗时则需要进行接地保护。如果用电设备中存在着外漏的导电部位，则应当对其进行相应的接地保护。在高层建筑电气系统中应用IT系统接地保护方案，可以保证建筑电气电力供应的稳定性和持续性，同时也具有较高的可靠性。通常情况下，低压配电IT系统主要应用在供电要求较高，或者需要不间断供电的建筑物中，而且大部分的生产企业在生产用电的供应方面也采用IT系统。

2.TT系统

通常情况下，高层建筑电气系统中需要运用TT系统实现低压配电系统的应用设计，主要是在电源的中性点位置需要进行直接的接地保护时。另外，如果电气设备中存在着外露的导电部分时也需要适当的进行接地保护设置。在低压配电系统中运用TT系统时，电源的中性点之间没有通电关系，这时便可以保证电气系统安全的运行。TT系统的应用一般是针对用电需求不高、电容量较低而且电气设备不多的建筑物中，关于低压配电系统中的TT系统的应用，在相关的配电系统中也有相关的规定。

3.TN系统

在个别的建筑电气设计中也需要应用TN系统实现接地保护，主要是将所有的电气设备都用一个保护线进行连接，然后实行统一的保护设置，电源中性点之间的相互连接的。在TN系统中有TN—C、TN—S以及TN—C—S三种连接模式，每一种连接模式都有各自的有单，也有一定的局限性。在实际运用过程中，主要是根据低压配电系统对不通过的中性线和保护线的连接性能要求而选择不同的模式。在建筑电气设计中，如果电网电路的导线截面积达到一定的标准，就需要根据不同的使用需求选择合适的接线方式，这样才能保证电气系统的稳定性。

三、高层建筑低压配电系统中的接地保护设计

在高层建筑电气设计中，要保证的用电可靠性，避免对人们的生命和财产安全产生威胁，为了达到这一安全要求，必须要根据建筑电气的实际情况采取适当的接地保护，在保证电气系统安全运行的同时，保证建筑用电的可靠性。在建筑电气设计中，接地保护的设置应当根据建筑物的使用功能以及电气设计特点进行合理的设置，通常高层建筑的接地保护设置都是根据配电系统的接地形式以及电气设备的使用情况、电气回路中保护线的截面积等因素进行综合考虑而确定的。无论采用哪种接地方式，都需要进行总电位连接，以此防治外部危险对建筑电气系统产生的不利影响。当前，高层建筑中常用的接地保护方式，主要有IT/TT/TN三种，其中TT系统的接地保护故障一般设置外外漏导电部分，以此来实现对电气系统的保护。IT系统的运行则不需要进行供电保护的终端，如果发生故障，只需要通过报警装置的作用就可以实现故障的排除。不同的接地保护模式有不同的优势，在进行接地保护设计时需要根据低压配电系统运行的要求，选择合适的接地保护模式。另外，如果在高层建筑中遇到线路相对较长的电气装置，则必须要使用漏电保护器作为其保护装置，同时采用接地模式进行保护，才能保证其安全、稳定的运行。在高层建筑接地保护中需要使用漏电断路器，在选择断路器时，要对其额定动作电流进行科学的设计与计算，才能保证漏电断路器的动作有效性。

结束语

综上所述，本文主要针对高层建筑电气设计中低压配电系统安全的相关问题进行简单的探讨，其中着重分析了低压配电系统接地保护的形式和系统设计。低压配电系统是高层建筑电气系统中重要的组成背部分，要保证其可靠性，要注意其接地保护的科学设计，才能保证抵押配电系统的稳定运行，从而保证整个高层建筑电气系统的可靠性和稳定性，促进现代建筑行业的发展，进而给人们提供一个安全的用电居住环境。

参考文献：

[1]张振军，李武宁，申耀克. 建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J]. 科技与企业，2014，05：306.

[2]张绍晖. 探讨高层建筑电气设计低压供配电系统的可靠性[J]. 中华民居（下旬刊），2014，06：163.

[3]沈天杭. 关于建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J]. 中华民居（下旬刊），2014，06：177.

[4]肖惠文. 高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊），2015，06：243-244.

[5]李骏. 行波理论在通信局（站）低压配电系统雷电过电压防护中的应用[A]. 武汉市人民政府；湖北省通信学会、武汉通信学会.武汉市第二届学术年会、通信学会2006年学术年会论文集[C].武汉市人民政府；湖北省通信学会、武汉通信学会：，2006：2.