城市现代化高层电气安全性设计中的应用

城市现代化高层电气安全性设计中的应用

徐鹏

（浙江众邦电力工程设计有限公司310053）

摘要：随着城市现代化进程的发展，在我国各城市建筑行业得到了快速的发展，但是却增加了供配电系统的设计的难度。因此，低压配电系统是建筑电气设计中关键部分，它是整个建筑电气系统中的一个重要环节。在建筑工程的电气设计应用中，低压配电系统设计施工不当极易引起安全问题。高层建筑中电器应用以及电压负荷量都比较大，因此在进行高层建筑的电气设计中尤其需要注意低压配电系统的安全性问题。本文主要以高层建筑电气设计应用中的低压配电系统的接地设计为主，对高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性设计进行论述。

关键词：高层建筑；电气设计；低压配电系统；安全性设计

建筑行业得到了快速的发展，现代建筑施工对于电气设计的要求也越来越高，尤其是高层建筑的电气设计不仅要满足建筑中供电的稳定以及安全问题，还要满足一些智能化的电气要求。导致电气设备的种类和数量逐渐增加，而且大部分建筑物选择了各种信息化的电气设备。因此加强建筑供配电系统的设计，尽可能选择可靠性高的、技术先进的产品，这对于确保电气工程质量具有至关重要的作用，保证居民的生活水平。依照相关标准规定，高层建筑就是十层或者十层以上的住宅建筑以及超过二十四米高度的一些民用建筑等。在这样的高层建筑中，不仅各种电器设备使用较多，而且对于电气设备的要求也较高，很多建筑的电气设计中对于供电以及用电安全都有相当高的要求。本文主要以高层建筑电气设计应用中的低压配电系统的接地设计为主，对高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性设计进行论述。

一、低压配电系统的接地保护形式

高层建筑电气设计中低压系统的接地保护设计不仅可以实现对于建筑供电系统中低压部分电流电压的保护作用，还可以避免因外部作用对于建筑电气中电流电压影响作用，保证建筑供电系统的的稳定与安全。是建筑电气系统中低压配电系统的一个重要的安全性保护设计。高层建筑中低压配电系统的接地保护形式主要有低压配电IT系统、低压配电TT系统以及低压配电TN系统三种低压配电系统形式。

1.1低压配电

IT系统建筑电气系统中低压配电系统中的IT系统中电源端口带点区域不进行接地设置，或者电源端口的带电部分经过高电阻、电抗或者阻抗应进行接地保护。另外，用电设备的外漏的导电部分也应直接进行接地保护。建筑电气系统中低压配电使用IT系统进行建筑工程的电力供应不仅具有较高的供电稳定性，还具有较高的安全性。IT系统的供电设置还适用于那些对于供电要求较高或者需要进行不间断供电的建筑工程以及场所中，而且多数企业生产运行也多采用这种装置系统进行电力供应。

1.2低压配电

TT系统建筑电气系统中使用TT系统进行低压配电的供电应用设计中，在电源的中性点处需要进行直接的接地保护设计，另外，电气设备中那些外漏导电部分和电源中性点的接地设置中也需要进行接地保护的设置。使用TT系统在建筑电气系统中低压配电运行中，电力系统中中性线N与PE之间没有通电关系，在建筑电气的正常运行过程中，PE线路不进行通电。建筑电气设计中低压配电系统中TN系统的应用范围一般多是一些用电要求稍低，或者电容量较低，电气设备较少的较分散的农村地区。在实际应用中，一些个别的城市公用低压线路供电中也会使用TT进行电力供应。供电部门也会对于一些用电地区进行低压TT系统供电规定。

1.3低压配电

TN系统建筑电气设计中应用中低压配电系统也有使用TN系统进行供电应用的，在这样的供电系统设计中，首先需要将所有的电气设备的外壳都连接到一个保护线上，进行一定的保护模式设置，同时，配电系统中的中性点之间也应该进行连接。在TN供电系统中，还有TN－C、TN－S以及TN－C－S三种模式，这些模式是根据低压配电系统中中性线和保护线的合并关系进行设置的。在电网设计中，如果电网线路的铜导线截面面积符合一定标准时，需要根据要求采用一定的接线方式，同时应注意避免一些接线方式的使用，以免对于整体电网线路产生影响。

在TN系统中，TN－C、TN－S以及TN－C－S三种模式在实际应用中各有优点，也具有一定的局限性。TN－C系统也就是三相四线系统，在实际应用中，这样的系统设计方案十分容易实现，但也有一定的局限性。TN－S也就是三相四线加PE线的接地系统，在实际应用中适用数据处理以及精密电子仪器或者有危险易爆炸场合。TN－C－S系统适用于工矿企业供电中。

二、高层建筑低压配电系统中的接地保护设计

在进行高层建筑的电气设计中为防止人身以及财产受到电力系统的威胁，保证建筑用电安全，一般都要进行自动切断故障电路的保护设置也就是常说的接地保护，以保障建筑用电的安全，同时为建筑供电系统运行也提供一定的保障。在建筑电气设计中，对于接地保护的设置应当根据建筑工程以及建筑电气设计的特点进行设置，一般情况下建筑工程中接地保护的设置是根据建筑配电系统的接地形式以及建筑电气设备的使用情况、电气回路中保护线额截面情况来设置确定的。需要注意的是在进行建筑接地保护设置中，不管使用何种接地保护形式都需要进行总等电位联结，以防止外部危险电压对于建筑电路的影响以及威胁。在建筑工程的电气设计中经常应用到的接地保护模式主要有三种也就是IT、TN、TT三种模式。其中TT系统的接地故障保护一般是设置在外漏导电部分，以实现保护电气，切断故障回路电流的作用。而IT系统的接地故障保护也是在电网的外露导电部分进行设置的，IT系统在进行接地保护时，如果外露导电部分出现故障的电压在一定的标准内时，IT系统接地保护不需要进行供电保护的中断，只需要通过警报设置装置进行报警，以进行故障排除。低压配电系统中TN系统的接地故障保护中的接地故障多是因为金属性短路或者发生故障的电流较大，因此在进行接地保护设置时可以通过电流保护器实现对于电路负荷以及电流短路的保护设置，同时也是低压配电系统的接地故障保护设置。但是在建筑电网线路较长或者电网线路的导线截面小时应当使用漏电保护器作为保护设置，兼做接地保护设置。

三、高层建筑接地保护

设计中漏电断路器的选择在进行高层建筑接地保护设置中必然会用到漏电断路器，而对于漏电断路器的选择也有一定的注意事项，尤其是对于漏电断路器的额定动作电流的选择。在进漏电断路器额定动作电流的选择时首先要确定配电系统中末端使用的漏电断路器的电击能量的安全界限要符合一定的要求标准，其次需要注意的是电气系统中正常的泄漏电流一定要比漏电断路器的额定动作电流要小，以防止对电路电压的损害。需要注意的是在进行漏电断路器的动作电流选择时需要遵循一定的选择原则，也就是在电气设计中，对于分支线及线路末端用电设备、电路支线以及电路干线都要选择使用漏电断路器，以实现对于电路电网的保护。

四、结束语

总之，高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性设计不仅要从接地保护设计做起，还应注意电网线路以及电气设备的选择应用和施工安装等，只有从设计施工中做好低压配电系统的安全控制，才能保证高层建筑电气设计中低压配电系统的安全稳定运行，从而保证整个电气系统的运行。

参考文献：

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[2]张剑飞.高层建筑低压配电系统用电安全研究[J].科技创新导报，2009（14）.

[3]陈天华，陈梁星.浅谈高层建筑供配电系统存在的问题及对策[J].中华民居，2014（10）.