赵斌
广东威顺电力工程有限公司
摘要：本文结合当代低压配电箱的电气设计，并且围绕着低压配电箱的结构、组件、线路对低压配电箱的电气设计进行详细分析。并且根据所用的电气设备，对低压配电箱进行设计，制定详细的配电箱设计，并且依照设计方案完成配电箱的设计和安装，并且对一些细节进行重点阐述。本文笔者主要对低压配电箱的电气设计进行研究，致力解决在低压配电箱的电气设计中存在的问题，使低压配电箱的自动化水平得到提高。
关键词：建筑；电气设计；低压配电系统；安全性
一、引言
安全性是建筑电气设计低压配电系统中应当着重关注部分。如果其安全性不符合国家标准或者行业规范，或者在运行过程中存在诸多问题，这将会对建筑物内生产或人身以及财产安全造成十分重大的威胁。由于现代建筑的相对封闭性，以及现代建筑内用电量很大，假如出现了电力事故，极有可能造成重大伤亡事件，造成无法挽回的损失。鉴于此，现代建筑对于低压配电系统的安全性的要求比以往都更高了。本文以接地设计为出发点，对建筑电气设计低压配电系统的安全性和可靠性问题进行深入阐述。
二、建筑电气设计中低压配电系统的接地设计
建筑电气接地设计是一项基本的安全性设计，当前，基本上所有的建筑物在进行电气设计时都会将接地设计考虑在内。对低压配电系统进行接地设计可以有效地对建筑低压供电系统进行保护，另外，还能防止外部因素对建筑电气电流和电压的不良影响，是建筑物内各配电系统的安全性和保障性措施。接地设计是建筑电气设计中十分有效，而且是必要的保护性设计，目前，建筑电气设计中低压配电系统的接地设计有三种形式，根据低压配电设计规范（即，GB：50054）低压配电系统分为：IT、TT、TN三种形式。[1]
1.低压配电中的IT 系统
IT 系统：电源变压器中性点不接地或者通过高阻抗接地，而电气设备金属外壳采用保护接地。采用IT系统时，由于地面与电气设备中的带电导体是相互绝缘的，换句话说，电气设备电源的中性点经过了高电阻抗后才接地了。该系统的优点是出现第一次设备故障时，流通过电气设备的金属外壳电流较小，电气设备的金属外壳因此而不会产生危险性的电压，所以，即使在不切断电源的情况下，电气设备仍然可以持续运行，而且还会通过报警装置发出报警，以便技术人员及时清理故障。
2.低压配电中的TT 系统
TT 系统：在TT系统中，变压器设备采用的是中性点接地，其他电气设备金属外壳采用了保护接地形式。具体是指将电气设备外露导电及金属部分与大地作电气连接，从而将漏电电流导入大地的接地方式，又称为保护接地系统。建筑电气设计采用TT系统的，其低压配电系统中性线的PE及N没有通电。另外，即使在电气设备运行正常的状态下，它们之间也不会通电。建筑电气设计低压配电系统的具体应用环境是对于用电的需求较低，电气设备不集中，例如比较松散的广大的农村地区。当然，有一些城市的公用电气设备也采用了TT 系统对电气系统进行保护。供电部门对于TT 系统的具体应用有着较具体的细则规定。[2]
3.低压配电中的T N系统
T N系统：在TN系统的电源变压器中，采用的也是中性点接地，但是其外露导电及金属部分同中性线连接起来，又叫做保护接零。采用这种系统，电气设备一旦出现故障，将会使电气设备金属外壳带上电，由于回路的电阻较小，这会形成相线和零线的短路情况，电流容量却十分大，从而让保险丝因高温急速溶解断裂，从而进行自动切断所有电源的保护措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆低压配电T N系统又可分为TN-C、TN-S与TN-C-S等三种类型的系统：
（1）低压配电TN-C系统在整个系统内部其PE 线与N线共用同一根线，也就是不存在PE线与N线连接的问题。整个系统是指自电源配电屏出线的地方开始计算。下同。
（2）低压配电TN-S系统在整个系统内与TN-C系统完全不同的是PE 线与N线是绝对分离的，也就是PE 线与N线分属于两根不同的线。
（3）低压配电TN-C-S系统在整个系统内PE 线与N线结合了TN-C系统与TN-S系统，具体来说就是PE 线与N线在电源进线端前属于同一根线，在电源进线端后就分属于两根不同的线路了。
三、建筑电气设计低压配电系统中的接地保护设计
在建筑电气设计的实际工作中，电气设计低压配电系统应当结合建筑物的特点和建筑电气设计的特点进行设计和设置。结合实际来说：（1）根据建筑低压配电系统的实际接地形式；（2）结合建筑内电气设备的运行使用情况；（3）依据电气回路中的保护线截面大小；（4）其他实际状况等进行设计。尤其要注意的是，在设计建筑接地装置时，应按安装要求和实际数据设计，使其满足实际使用要求。所以建筑物在建造前，应设计有合理、安全的接地装置，才能保障建筑物内人身财产安全。无论运用了哪一种接地保护形式都需要对总等电位进行连接，在建筑物的地下室或地面层处，建筑物内系统、建筑物金属体、金属装置、进出建筑物的金属管线均应与防雷装置做防雷总等电位连接，从而防范建筑外部危险电压对于建筑内电力系统的不良影响和威胁。建筑电气设计低压配电系统中的接地保护设计通常有IT、TT、TN三种接地系统。[3]
四、建筑电气设计接地保护设计中漏电断路器的选择
建筑电气设计接地保护设计中漏电断路器是必备的设备，在选择漏电断路器时需要注意一些问题，特别是对于该设备的额定动作电流的选择应当着重关注：防止正常的漏电电流比漏电断路器额定动作电流大的情况发生，避免电流过大对于电力系统的伤害。另外，还要注意，在建筑电气设计时，使用漏电断路器的地方一般是分支线及线路末端的用电设备和电路支线以及电路干线等处，这样，才能有效地实现对电力系统的保护。
五、建筑电气设计低压配电系统中接地保护存在的问题
1.单相接地故障
当出现单相接地故障时，对电气设备危害主要是可能引发间歇性的接地电弧，导致出现高电压，这会严重损伤电气设备，甚至可能导致电气火灾；对于电网运行的危害主要为严重破坏电网系统的稳定性、可靠性与对称性，发生严重的短路事故。如果接地保护装置的动作电流要是很小的话，无法有效地切断单相接地故障，直接形成的后果就是电力设备的金属外壳可能长期带有上百伏的高压，如果接地保护装置不能有效地切断故障，短路电流所急速集聚的热量很容易酿成火灾，所以在配电线路中出现单相接地故障后，应及时将故障点隔离，并尽可能地减少停电区域，提高供电的可靠性，以保证设备及人身安全。
2.零线可能在正常运行的状态下带有电位
因为三次谐波电流与三相不平衡的影响，即使在电力系统正常运行的情况下，零线也会出现降压的情况，同时变压器零点发生移位，从而使得零线产生电位，甚至电位可能达到50伏。在TN-C、TN-C-S系统，电力设备金属外壳的电位等同于工作时零线的电位。零线带有电位的后果有两个方面：一是可能会对人的生命安全造成影响，二是可能会使得电力系统中对于用电质量要求很高的设备无法正常启动或运行。
3.应当严格防止TT系统中性线重复接地现象
在中性线重复接地的情况下，因为有一部分电流会从地面流过，这样会让剩余电流动作保护装置形成剩余电流，不能设置剩余电流总保护装置，一旦发生单相接地故障或触电事故时，会由于剩余电流动作保护器无法发挥作用，从而电源不能及时断开，严重的，会造成重大特别重大安全事故。[4]
六、结束语
在高层建筑电气设计当中，低压配电系统的安全性至关重要，要想使其安全性得到一定的保障，就需要对低压配电系统采取接地保护措施，在一定程度上提高整个高层建筑电气系统运行的稳定性和安全性，从而使高层建筑电气设计水平得到较大的提升，以便可以更好的服务于广大百姓，为我国社会经济的可持续发展奠定良好的基础。
参考文献
[1]陈富康.探讨住宅建筑的电气设计[J].江西建材，2014.3
[2]唐汤.现代住宅建筑电气设计的探讨[J].科技致富向导，2014.3.
[3]蒋春熙.高层住宅电气设计中的安全、节能分析[J].黑龙江科技信息，2013.7 0
[4]李艳华.浅谈居民住宅的电气设计[J].价值工程，2013.8
论文作者:赵斌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/25
标签：系统论文; 电气设计论文; 建筑论文; 低压配电论文; 电流论文; 电气设备论文; 建筑物论文; 《建筑学研究前沿》2018年第7期论文;