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摘要：近年来我国社会经济迅速发展，城市化进程不断推进，民用高层建筑也随之日益增多，在城市建筑工程中的比重越来越大，从而对高层建筑供配电设计的安全性、可靠性以及经济性提出了更高的要求。低压配电系统在保证高层建筑中用电安全方面起到重要作用。因此，优化低压配电系统的设计不仅是人民生活需求，更是优质用电质量的保障。本文首先对高层建筑中低压配电系统的设计原则和IT、TT、TN这三种系统进行介绍，并以此为切入点，对低压配电的设计思路进行简要探讨。
关键词：高层建筑；电气；低压配电设计
引言
根据国家相关标准规定，超过十层以上的建筑物或者是高度超过24m的建筑物在我国就能被称作高层建筑[1]。在这些高层建筑物种，各种电气设备数量庞大，并且对相关电气设备的要求也比较严格。因此，在很多高层建筑物的电气设计中，配电系统必须达到国家标准规定，从而保证整个建筑物的用电安全。我国社会经济的不断发展，也相应提高了高潮建筑物电气设计对现代化建筑施工的要求。在高层建筑物的设计中，不仅要使得配电系统能够满足建筑物中供电的稳定性，确保所有用户的用电安全，还要达到现代化的电气要求。
1、高层建筑中配电系统设计的原则
1.1 高层建筑中配电设计应遵循优化原则
在设计高程建筑物中的配电系统时，要科学合理的运用建筑物自身存在的优势。在设计时，必须考虑到资金投入的合理性，同时还需要在整个过程中结合节能意识。首先，设计供配电系统方案时务必使其具有极高的适用性。这就是说，该配电系统能够很好的达到整个高层建筑物中所有用户的所有用电设备对供电的高要求，满足所有用户对用电负荷容量的需求，同时还必须保证整个配电系统实现安全、稳定、可靠的运行。此外，该配电系统还要能够保证用户的电气设备的用电量得到合理的控制，达到实现高效发挥用户用电设备电气功能的目的。考虑到整个高层建筑物种配电系统的安全性，必须在设计线路时使之相互间处于安全距离，且都具有合格的绝缘强度。在设计高层建筑物的配电系统时，必须配置可靠的防雷击设备，同时采取有效的防静电技术。
1.2 高层建筑中配电设计应遵循高效原则
在设计高层建筑物中的配电系统设计方案时，必须尽可能降低电能的直接损耗和间接损耗，尽可能的降低损耗的数值。在能够满足整个高层建筑物中电气使用功能的情况下，保障整个配电系统安全稳定的运行，尽量节约配电系统所要损耗的建设资源，最大程度降低对能源的损耗。因此，在设计高层建筑的配电系统时，尽量做到用电负荷均衡，降低配电系统的维修费用，合理使用有关节能设备，实现资源的高效利用。
2、高层建筑中低压配电系统的设计
2.1 IT系统
低压配电IT系统中，对于电源端口带电位置不用采取接地保护措施，电源端口的带电位置经过阻抗、电抗或者高电阻时，需要采取接地保护措施。此外，低压配电IT系统的用电设备如果存在外漏导电部分，也应该采取接地保护措施。使用低压配电IT系统供应电力，可以保证系统供电的稳定性，同时，还能提高系统供电的安全性。比较适合应用于用电量比较大、供电时间比较长以及供电要求比较高的场所，目前，大多数的高层建筑都采用低压配电IT系统进行供电。在电气设备中，使用缺少接地保护措施的配电网，如果用电设备的外壳发生故障，可能会出现带电现象，管理不善的话，容易发生触电事故。因此，高层建筑应该强化安全观念，采用高效的接地措施，避免安全隐患，保证高层建筑能够正常运行。
2.2 TT系统
低压配电TT系统中，应该在电源的中性点位置采用直接的接地保护措施，同时，对于电气设备的外漏导电部分，也应该采用接地保护措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆低压配电TT系统在整个电气系统中占有非常重要的作用，运行过程中，电气系统的中性线N和PE没有直接的通电关系，即电气系统的PE线没有电流经过。一般来说，低压配电TT系统常用于用电设备比较少、用电量比较小以及用电要求比较低的场所。从应用范围来看，低压配电TT系统远没有低压配电IT系统的应用广泛，然而，我国的农村地区覆盖面积比较大，恰好低压配电TT系统在农村的应用较多，故高层建筑的管理人员也要相应的重视低压配电TT系统的应用和发展，让低压配电TT系统能够发挥最大的作用，保证农村地区的供电安全，避免供电事故的发生。
2.3 TN系统
在高层建筑的低压配电系统中，TN系统也会用于供电，设计低压配电TN系统时，要将系统负责的电气设备的外壳用一个保护线连接起来，并采取相应的保护措施，此外，还要保证低压配电 TN系统的中性点之间的连接。低压配电TN系统的模式有很多种，比如TN-C-S 模式、TN-S模式、TN-C模式等，可以按照保护线和中心线合并的关系来确定低压配电TN系统的模式，这三种模式使用情况不同，在各自的适用范围内，具有明显的优势。以TN-C模式为例，这种模式容易设计，属于三相四线系统；TN-S模式也属于三相四线系统，并增设PE线进行接地保护，常用于存在易爆场所或者保存精密电子仪器的场所；而 TN-C-S系统在工矿企业的应用较多。高层建筑的管理人员应该最大限度的利用信息化技术，对上述三种模式进行补充和完善，在保留各自优势的同时，拓展适用范围，以提高高层建筑的工作效率，维护高层建筑的运行安全。
上文对高层建筑的低压配电接地保护形式进行分析，采用这种接地保护措施可以明显的降低高层建筑的供电事故，维护高层建筑的正常运行，保证供电的稳定性，提高供电的安全性，但是，高层建筑的低压配电系统接地保护措施还需要进一步的完善，以满足高层建筑的发展需求。
3、高层建筑中低压配电系统的接地保护设计
在设计高层建筑低压配电系统接地保护时，应该将具备自动切断功能的故障电路保护装置及时的安装到位，当低压配电系统发生故障时尽可能的保障其运营的稳定性和安全性。为了将接地保护系统的重要作用充分发挥出来，在高层建筑电气设计的过程中，应该充分考虑到其电气的特点和工程实际情况，详细的掌握和了解高层建筑使用电气设备的实际情况，并校验电气回路的导线截面，这是接地保护基础设计的重要依据，可以在一定程度上提高接地保护的安全性和有效性。在高层建筑电气设计中，外部危险电压会对其产生一定的不利影响，严重威胁和影响高层建筑线路的安全性，在这种情况下，需要联结低压配电系统接地保护形式的总电位，在设计过程中应该区分不同的接地保护模式。IT接地保护系统是在电网外部导电部分上设置接地故障保护，因此，该系统在实践过程中，外部导电部分若出现故障，且其电压在规定范围内的情况下，接地保护系统在不中断供电保护的前提下发出警报。TN接地保护系统最容易出现的短路问题主要集中在金属部分，在这种情况下需要充分利用电流保护器来有效的控制短路电流，以此为基础设置设备保护，接地设置的合理性和科学性可以在一定程度上使高层建筑低压配电系统出现接地故障的频率大大降低。
此外，在低压配电系统接地保护中应该重视对漏电断路器的有效应用，合理选择漏电断路器可以从整体上提高低压配电系统的安全性。
结束语
由于我国社会经济的高速发展，整个社会对电能的需求也在急剧的增长。因此，人们对高层建筑电气的低压配电系统越来越重视，在确保供配电的安全以及可靠的同时，还提出了更高的设计要求。针对高层建筑电气低压配电系统的设计，不但要重视接地保护设计，注意整个电网线路的设计，选择最合适的电气设备，还需在实际施工安装过程中严格遵守相关标准。只有这样，才能保障高层建筑低压配电系统的可靠高效运行。 [科]
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（03）.
[2]唐汤.现代住宅建筑电气设计的探讨[J].科技致富向导，2014（03）.
[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（07）.
论文作者:刘凯,苏雯,何乃芳,崔庆坤
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/8
标签：系统论文; 高层建筑论文; 低压配电论文; 建筑物论文; 模式论文; 保护措施论文; 高层论文; 《电力设备》2017年第11期论文;