摘要：在高层建筑电气设计中，对低压配电系统的安全性进行有效的设计，可减少高层建筑电力带来的危害，还可以确保公民群众的人身、财产等安全。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
1低压配电系统的接地保护形式
1.1低压配电IT系统
IT系统主要是指电源中性点不能直接接地，而是通过设备的外露导电部分接地保护。此系统在建筑电气设计工程过程中对电力的持续有效供应提供了较高的稳定性，同时也保障了电气的安全性。此系统适用于对供电要求较高或需不断供电的建筑工程中。
图1 IT系统
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。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。
图2 TT系统
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。
图3 TN-C系统
图4 TN-S系统
图5 TN-C-S系统
2高层建筑中低压配电系统设计中普遍存在的问题
2.1过载及短路现象的发生
在建筑工程的供电系统的设计中，供电系统的安全性及可靠性事关重要。而在实际的系统设计中，常常伴随过载及短路现象的发生。同时，断路器以及熔断器未能及时反映，给供电线路和供电设备的安全造成极大威胁。
2.3保护装置不到位
据相关资料统计，在目前的高层建筑低压供配电系统中，绝大多数安全保护装置都在不同程度上反映出设置问题，系统的漏电现象时有发生，未能从根本上得到有效检测及控制，致使触电事故及火灾事故的频发，最终带来严重的财产损失和人员伤亡。
2.3漏电保护不足
漏电保护，作为一种极为重要保护措施，一方面能有效实现对接地事故防范及预防。在人体直接接触电流时，电闸能瞬间跳开并阻断电源，保证人们的生命安全。但就当前的漏电保护设置上看，在漏电保护器的选择和使用，还普遍存在着这样或那样的问题，难以发挥实际的应用作用。
3提高高层建筑电气设计低压供配电系统安全性的措施
3.1提升主接线安全性
低压供配电系统的主线，在整个电力系统运行中，起到关键性决定作用。系统主线设备极为复杂，同时，在电力系统中的分布范围也较为广泛。现场复杂的条件，不可避免的会给系统增加设备操作程序。当电气运行出现故障时，可能会给整体系统带来较大影响。因此，在高层建筑低压供配电系统中，需合理运用系统集成的方式，将投资运行总成本支出加以控制。
3.2加强接地保护
接地保护作为基本的供电保护方式之一，能为用电安全提供可靠的前提和保障。在建筑电气设计时，应结合建筑电气的特点以配电系统的实际要求进行接地保护器的设置工作。
3.3合理选择漏电断路器
伴随电力系统持续发展与完善，在整个电力系统运行中，由于电气设备发挥的作用越来越大，所需承载的电力负荷也越来越多。因此，电力系统的安全性及可靠性的要求也会随之提高。在整个电力系统中，漏电断路器发挥的作用显而易见。漏电断路器科学设置可有效避免火灾事故的发生，与接地保护相互配合，了最大限度的提升低压配电系统的安全性和可靠性。
3.4合理选择备用电源
在高层建筑中，为了提升供配电系统的可靠性，减少区域性停电的影响，一般都会设置相应的备用电源，从安全性考虑，备用电源应该能够满足以下几个方面的要求：（1）若采用单台机组，则应该将机组的额定容量控制在1500kVA以下；（2）备用电源应该能够在断电后的0～10s内自行启动，尽可能减少停电造成的经济损失；（3）在发电机组达到额定转速后，应该按照由大到小的原则，进行分批投入，以错开投入时间，减少低压母线的启动压降；（4）在电网恢复供电之后，应该适当延时30～60s，对供电进行恢复，然后再延时数分钟，才能停止发电机组的运转。
4结束语
人们追求的是一个安全可靠地生活居住环境，高层建筑中如果电力系统引发事故造成的影响带来的后果是难以估计的。一切危险都需要防患于未然。所以高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性是十分重要的，设计者和相关的施工人员一定要按照相关的规定和标准进行设计和施工。在高层建筑中设置漏电保护器，接地接零等设计，层层的加重防护，确保高层配电系统的稳定和安全，避免不良事故产生造成的损失。
参考文献：
[1]高层建筑电气中低压配电设计[J].朱玉滢.价值工程.2014（28）
[2]高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].王宏伟.科技创新与应用.2012（22）
[3]建筑电气设计中的安全性和节能性探讨[J].严少青.科技经济导刊.2017（17）
作者简介：
李小华（1984.10.24），性别：男；籍贯：湖北；民族：汉；学历：本科、学士；职称：工程师；职务：配电设计工程师；研究方向：配电系统
论文作者:李小华
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/19
标签：系统论文; 高层建筑论文; 低压配电论文; 安全性论文; 电气设计论文; 电力系统论文; 低压论文; 《电力设备》2017年第24期论文;