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摘要：现代化的建筑工程更讲求配置完善的电气设备，以提高居住的舒适性。建筑电气设计中的低压供配电系统设计成为了工作重点，不但要求功能性的强化，更要求整个系统的安全性要突出。本文将主要围绕低压供配电系统的安全性进行研究，首先阐述安全性的概念与要求，并对其安全接地保护方式进行了分析，同时开展低压供配电接地安全保护的设计。
关键词：建筑电气设计；低压供配电系统；安全接地保护
如今，城市化建设的不断推进，有更多的人群涌入城市，为在有效土地资源上解决更多人的居住问题，高层建筑应运而生。据有关规定的定义称，高层建筑主要指高度超过27 m的住宅建筑或超过24 m 的公共建筑。在高层建筑中，人们的居住生活都要求配置更加完善的电气设备，以提高居住的舒适性。因此，建筑电气设计变得更受人关注，同时低压供配电系统的安全性设计更成为了工作重点。设计者们应该努力加强系统化的安全设计，才能更好地提升建筑电气系统的安全可靠性，优化高层建筑的建筑环境。
1何谓低压供配电系统安全性？
建筑工程的电气设计，不但要求突出功能性，更要求体现整体建筑的供电安全可靠性。安全是电气设计要素的关键所在。低压供配电系统的设计，必然要结合建筑构造、用户使用需求、建筑内部用电荷载情况来作进一步思考。所有的供电模式都应该符合实际情况。
对低压供配电系统而言，其安全性要求主要体现在几点：（1）设备或线路的敷设环境中，应尽量避免灰尘聚集，同时应减低热源影响。（2）使用系统中要降低系统受振冲击的可能，并观察建筑结构是否在冲击中出现沉降现象。（3）建筑须以专用供电回路来组建消防用电设备。特别注意消防电梯或送风机等设备运行后，末端配电箱的双电源自动切换装置是否符合使用要求，并对照标准检查配电线路的敷设规范。（4）低压供配电系统的施工安装，做加强防火防灾意识，制定有效防火对策。一旦配电箱附近失火，要尽快采取措施灭火，隔离配电箱免受火灾影响。（5）配电箱在设计时就要考虑独立设置配电间，可同时作为楼宇应急照明的可靠供电源。（6）对建筑电气中的线路设施的设计，理应保持高要求，并强化对线缆检测方法的探讨，重视质量标准。
2 低压供配电系统的常规设计
以某工程中所用的供配电系统为例，文章将分析该系统所应坚持的最优供配电设计方案，增强系统安全可靠性。该系统主要采用柴油发电机供电，并由两台常用变压器实施不并列运行。在此系统中，其安全性的处理特点有：第一，发电机组、变压器、低压母线间无关联，可单独运行。如此处理不会出现柴油发电机为市电倒送电的情况。但明显的缺陷在于一旦市电断电，柴油发电机就无法开展一般性负荷供电；母线存电量不足，且在线缆或断路器方面出现故障后不易察觉；第二，该系统对于三段母线不存电量的问题，可由其中一段负载母线引出电源后输电至另一段母线。同时设计为在旁路输入与交流输入间自然切换的模式，可进一步防止柴油发电机出现为市电倒送电。第三，系统为最大程度发挥柴油发电机作用，需要考虑在市电断电后，还可由柴油发电机实施一般性负荷供电。因此，需在发电机组上撤去母线配置，同时联合机组母线与变压器母线后使用。当然，为能激励柴油发电机自行启动，一段母线应经过失压作用断开负荷，积极防止跳闸，降低电网波动影响，消除不利状况，进一步提升供电安全性与可靠性。
3 低压供配电系统中的接地安全保护
3.1 IT系统
低压供配电IT系统就是接地点不选在电源中性点，而用各用电设备的可导电外露部分直接接地。通常在高层建筑的低压供配电系统设计中，选择IT系统模式是较为先进的安全保护方式。整个系统设置的带电区域电源端口并不配置接地属性，相反设置了更多的高电阻与电抗，完成接地保护功能。接入低压供配电系统的供电设备，其正常运行有时可出现漏电现象，这就需要直接将该设备外部裸露的导电体接地形成接地保护系统，可有效处理漏电。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆IT系统通过提升低压供配电系统爱供电稳定性，主要应用在较高层的大型建筑中，或可满足高层建筑长时间供电的要求，安全效果突出。
3.2 TT系统
低压供配电TT系统就是保证电源中性点与用电设备的可导电外露部分同时直接接地的系统。作为建筑电气系统应用较为广泛的另一种接地形式，TT低压供配电系统将由设计体现电源中线点的合理取值来实现接地保护效果，同时需要直接将该设备外部裸露的导电体接地形成接地保护系统。两种接地保护相互独立，在共同接地线与工作零线之间不存在电力联系，而且在正常运行过程中，工作零线上可以有电流出现，但专用保护线路则不会出现电流。低压供配电 TT 系统也能够在建筑电气系统设计中有效发挥安全接地保护作用，保障供电系统的安全运行。实际应用中，低压供配电TT系统常会用于某些对供电要求或电压容量需求不高的建筑楼宇中。因而，我国的农村地区应用TT系统的接地保护范围较广。
3.3 TN 系统
低压供配电TN系统属于另外一种有效的建筑电气接地形式，主要是通以电源中线点作为接地点直接接地，同时用电设备的可导电外露部分与电源中线点直接连接。此系统的操作较为复杂，设计和安装过程中需要一根保护线导体，同时连接多个受保护电气设备来实施保护。整个连接过程，都应该将不同中性点连接起来。在TN系统中因保护零线与工作零线的相对工作关系可分TN-C、TN-S、TN-C-S等模式。此三种模式，各具特点也各存局限性。
4低压供配电接地安全保护设计探讨
4.1接地安全保护设计的安全性
高层建筑的电气设计往往需要综合各种复杂因素进行分析验证，其中安全问题属于十分重要的因素。设计时要考虑整个方案是否可保障施工人员的安全，是否能保障用电人员的安全，考虑是否会对财产安全形成威胁。建筑电气设计中的安全性考虑，要做到整个电气系统可通过接地保护装置来自动切断故障点，保障建筑电气的安全可靠。在高层建筑中，低压供配电等电气系统的的设计还需要结合整个建筑的地理位置，综合电气设备整体运行状态，综合讨论具体可用的接地保护模式，强化对电路保护装置的设计安全性考量，不断降低受外部危险电压所导致的影响，保障建筑内部供电的安全性。
4.2接地安全保护模式应用讨论
上述所列举的三种低电压供配电系统的接地模式，具有重要的应用典型性。在三种安全模式的具体应用中，IT 模式的接地保护装置设计应在所有用电设备外露导电体中断后可提出警报，引发用户关注，针对具体的问题迅速寻求解决。TN模式的接地保护装置设计中，要考虑大部分的金属装置可能在障碍出现后发生导电，因而可适当保护电流值较大的各用电装置，提高安全防御等级，降低经济损失。TT模式的设计接地保护装置设计多数可处理为地外保护装置，最大程度保障电路安全性，在故障处理的必要时间可及时切断回路电流。
4.3剩余电流动作保护器的选择分析
首先，剩余电流动作保护器的装置选择，应注意核查整个配电系统末端的剩余电流动作保护器，看其所存能量是否满足相关技术标准或规范所要求的安全性。其次，通电线路中若存故障，应比较电流流通量与额定电路的电流值，要求后者大于前者。最后，剩余电流动作保护器的安装，应加强对全电路终端用电装置的检测，把握电路分支，合理控制整个电路中执行保护动作的时间差。
结束语
高层建筑的电气设计中，要注意对低压供配电系统安全性的思考。特别要注重合理选择接地保护系统，认清接地保护模式，合理完成剩余电流动作保护器的选择，加强楼宇各层防护，确保建筑电气系统的有效健康运行，进而实现人身财产的安全保障。
参考文献
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[3]吴为权.高层建筑电气设计中低压供配电系统分析探讨[J].建筑知识:学术刊,2013 (1) :5-6.
论文作者:刘和兴
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第8期
论文发表时间:2017/8/14
标签：系统论文; 低压论文; 供配电论文; 安全性论文; 建筑论文; 母线论文; 电流论文; 《建筑学研究前沿》2017年第8期论文;