高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全性探討

肖惠文

摘 要：在科技取得巨大進步的大環境下，人們對于高層建筑方面的技術要求逐漸提高。在現今的高層建筑電氣設計方面，低壓配電系統的安全已經成為了其中比較重要的環節，更是低壓配電系統當中的關鍵部分。高層建筑中的電氣設計是一項比較復雜的工作，一旦其中某一環節出現了問題，便會直接影響整個高層建筑的質量。低壓配電系統在高層建筑的電氣設計中扮演著重要的角色。對低壓配電系統的設計不當，會造成嚴重的安全事故。由于高層建筑電氣的工程量比較大，整體的用電負荷量亦比較大，因此，高層建筑的電氣設計尤其要注重低壓配電系統的安全設計。本文從低壓配電系統的接地保護方式進行了闡述，并針對高層建筑的電氣設計問題，對低壓配電的接地保護設計進行了細致的探討；對高層建筑電氣設計低壓配電系統的接地保護設計中剩余電流動作保護器的選擇進行了分析。

關鍵詞：高層建筑；低壓配電系統；接地保護設計

根據《建筑設計防火規范》的規定，建筑高度大于27米的住宅建筑及建筑高度大于24米的公共建筑均為高層建筑。在高層建筑中，人們所使用的電氣設備比較多，因此對高層建筑的電氣要求便有所提高。建筑電氣設計要進行嚴謹周密的設計，才能保證施工的順利進行。而安全性則是擺在電氣設計的首要位置。隨著社會經濟的快速發展及科學技術的不斷提高，如今人們對建筑的質量要求日益提高，尤其是高層建筑的電氣方面。人們需要有安全穩定的電力供應。而且更有居民要求建筑的供電系統應該滿足一定的智能化需求。建筑的智能化也包含供配電系統的智能化。因此，研究低壓配電系統的安全性能具有十分重要的實際意義。

1 低壓配電系統接地保護概述

1.1 低壓配電IT系統概述。在現今的建筑電氣設計工作中，低壓配電系統接地保護型式有一種比較先進的IT系統，其電源的端口的帶電區域一般情況下并沒有設置接地的裝置，而是在電源端口的部分設計了相應的高電阻以及電抗，用以進行接地保護。另外，在用電設備進行工作時，偶爾會產生一定的漏電情況，用電設備的外部導電部分亦需要進行比較嚴格的接地保護處理。IT系統不僅能夠使建筑中的電氣系統進行比較穩定的供電，更具有一定的安全性能[1]。低壓配電接地保護型式IT系統一般情況下比較適用于對供電要求比較高，或者需要持續供電的大型建筑中。國內的眾多大型企業供電的運行亦常采用該種接地保護方式來保證電氣系統的安全性。

1.2 低壓配電TT系統概述。另一種建筑電氣系統接地型式為低壓配電的TT系統。采用TT系統的低壓配電系統，其電源的中性點處會進行比較恰當的、科學的直接接地保護裝置的設計。在運行的電氣設備外部導電裝置當中，采用了與中性點形同的設置，亦進行了直接接地保護裝置的設計。在建筑電氣系統使用TT系統進行接地保護時，系統能夠有效地運行，整個建筑電力系統的中性線N和PE線之間并不存在通電關系，即使用該系統，電氣系統在運行的過程中，PE線并沒有通電，不進行電力的傳輸。現實當中，TT系統比較適用于一些對供電要求相對較低、電壓容量相對比較低的建筑，因此農村多使用該種接地系統進行供電保護[2]。在個別城市公路的供電系統當中亦有TT系統的存在。

1.3 低壓配電TN系統概述。建筑電氣接地型式TN系統比較復雜。該系統在設計的過程中，將多個需要進行保護的電氣設備采用一根比較有保障的保護線進行連接，從而統一設定保護裝置。在進行連接的過程當中必不可少的需要連接各個中性點。低壓配電的TN系統存在著三種比較有效的模式，分別為TN-C、TN-S、TN-C-S，所有上述模式均需要根據統一的低壓配電系統中的中性線以及保護線的合并進行設置[3]。上述三種模式各有各的優點和局限。TN-C亦被稱為三相四線制供電系統，實際中比較容易操作。TN-S系統亦被稱為三相五線制供電系統，比較適用于數據密集的處理區以及精密的電子設備管理區。TN-C-S系統則比較適用于工業或者是礦業。

2 高層建筑電氣設計低壓配電系統接地保護設計

2.1 高層建筑電氣設計低壓配電系統接地保護設計安全探討。高層建筑的電氣設計中需要考慮多方面的因素，其中比較重要的，亦是放在首位的因素應該為人身安全。保障人身安全，除了施工人員的人身安全外，更應該包含用電人員的人身安全，而后再考慮財產的安全。在高層建筑電氣設計中，為了保障供電的安全性，一般情況下，建筑中均會設計有相應的自動切斷故障點的裝置，即接地保護裝置，用以保護用電的安全、為整個建筑的電氣運行提供比較可靠的保障。高層建筑的電氣設計系統需要根據其所處地點、接地形式、電氣設備的使用、電路當中的保護裝置設計等方面進行綜合考慮后而進行的，因此能夠比較有效的防止外部的危險電壓對高層建筑內部的電路運行產生不良影響[4]。

2.2 高層建筑電氣設計低壓配電系統接地保護模式應用。在低壓配電系統的接地保護模式可分為三種比較有參考價值的模式，即IT、TN和TT模式。IT模式在對需要進行接地保護時，對用電設備外部的導電部分能夠進行一定的中斷，并發出警報，從而令人們及時的對故障進行恰當的排除。TN系統進行接地保護的電路系統當中，大多數用電裝置均為金屬裝置，一旦發生故障，其產生的電流比較大，因此，TN系統能夠對產生較大電流的裝置進行適當的保護，避免產生過大的損失[5]。而TT系統，一般對供電系統進行保護的均為地外的保護裝置，能夠有效的保護電路的運行，對出現故障的回路電流進行恰當的切斷。

3 低壓配電系統接地保護設計中剩余電流動作保護器的選擇

首先，在選擇剩余電流動作保護器時，要確定整體的配電系統中，其末端使用的剩余電流動作保護器的頂級能量是否安全，是否符合一定安全標準。其次，應該注意出現故障的電路當中，其電流的流通是否小于整體的額定電路電流。最后，需要注意在安裝剩余電流動作保護器時要確定整體電路具有分支線以及線路的末端用電設備，用以確定保護動作時間差的控制。

4 結論

綜上所述，現今的高層建筑電氣設計當中的低壓配電系統的安全性保護當中需要選擇適合的接地保護系統。對于IT、TN和TT三種接地模式應有正確的認識和理解。另外，高層建筑的電氣設計當中更需要注重對電網線路和進行用電循環的電氣設備的選擇與施工安裝過程。只有對高層建筑的電氣設計進行比較系統的低壓配電系統安全性設計，方能夠保障高層建筑當中的低壓配電系統能夠比較健康、有效的運行，從而保障人身安全以及財產安全。

參考文獻：

[1]楊云娜.建筑電氣低壓配電設計中各種接地系統的探討[J].電子技術與軟件工程，2015，13（06）：138-139.

[2]陳文卓.探討高層民用建筑供配電系統電氣防火措施與技術[J].低碳世界，2015，07（01）：189-190.

[3]趙建一.高層建筑高低壓供配電系統的設計及應用[J].電氣制造，2015，18（02）：44-46.

[4]朱玉瀅.高層建筑電氣中低壓配電設計[J].價值工程，2014，23（28）：49-50.

[5]高桂根.高層建筑電氣工程供配電系統設計分析[J].價值工程，2014，16（36）：118-119.