高层建筑电气设计中低压配电系统安全性秦凤军

秦凤军

摘要：随着我国社会经济的不断发展，促进高层建筑工程体系的进一步优化和完善，并对其电气设计的合理性和科学性提出更高的要求，低压配电系统作为高层建筑电气设计的重要内容，其安全性直接决定着整个高层建筑的用电安全程度，进而关系到用户的人身安全。从另一个角度上看，高层建筑中包括大量的电器设备，如何提高高层建筑电气设计中低压配电系统安全性，是当前高层建筑电气设计中关注的一个重要课题。因此，探究高层建筑电气设计中低压配电系统安全性具有非常重要的现实意义。

关键词：高层建筑；电气设计；低压配电系统；安全性

1低压配电系统的接地保护形式

1.1IT系统

高层建筑电气设计中的低压配电系统除了保护供电低压电流电压之外，还要防止外部对电力电压的影响，进而实现建筑供电系统的安全性和稳定性。IT系统作为低压配电系统的接地保护方式之一，电源端口带电区域不会安装接地装置，其带电部分要流经高电阻和高电抗后进行接地保护，并对用电设备外漏导电部分进行直接性接地保护。对此，在高层建筑电气设计中，使用IT型低压配电系统接地保护装置可以有效解决高层建筑供电不足的情况，提高低压配电系统的安全性，进而实现高层建筑整体供电的稳定性和安全性。

1.2TT系统

在进行高层建筑电气设计中，将TT系统应用到低压配电系统中，在电源中性点位置设置接地保护装置，并考虑电器设备外漏导电部分与电源中性点直接的接地设置的安全性，合理配备接地保护装置，使得电力系统中性线和PE不发生任何通电关系，使得PE段线路始终不通电，进而提高供电安全性。在高层建筑电气设计中，基于TT系统接地保护形式下的低压配电系统主要应用在用电需求低的区域，这主要是PE线路的不通电，降低供电量，即为区域分散的农村地区。

1.3TN系统

在进行高层建筑电气设计中，为了提高低压配电系统安全性，可以应用TN系统，将电气设备外壳连接到保护线上，设置保护模式，并把配电系统中各个中性点间进行保护连接。在TN系统中，其接地保护形式主要包括TN－C、TN－S、TN－C－S等三种保护模式，在实际应用中，结合系统中心线和保护线合并关系开展保护措施，若电网导线横截面积符合供电运输标志，则在接线过程中要合理控制接线布局，避免不合理的接线布局给整个供电系统造成影响。

2提高高层建筑电气设计中低压配电系统安全性的有效途径

2.1IT型低压配电系统保护接地体系

保护接地是提高低压配电系统安全性主要手段，通过接地体将电气设备外壳与大地有效的连接在一起，一旦电气设备出现漏电现象，可以将漏电流及时传输到地下，使得电气设备外壳对地电位迅速下降，进而有效保证低压配电系统的综合安全水平。在实际应用中，IT型低压配电系统保护体系属于三线三相制配电系统，借助保护接地系统，将三相变压器进行绕组变为Y型结构，以N点为中心点，以L1、L2、L3为输出相线，使得三线三相相互促进而不接地。在进行实际保护中，相关工作人员要设置相应的保护接地设置，通过RE接地极将电气设备与大地连接，在发生漏电事故时，由于大量漏电流的输出，人即使碰到电气设备外壳也不会发生和相线构成回路，进而防止触电事故的发生。值得注意的是，大地要和各个相线阻抗进行连接，并与绝缘电阻并联在分布电容中，可以有效地将人体触及电气设备外壳电压控制在安全范围内，发挥保护人体的作用。

2.2TT型低压配电系统保护接地体系和IT型低压配电系统保护接地体系相同，TT型低压配电系统保护接地体系以保护接地形式为主，尽可能降低电气设备在实际运行中发生漏电的可能性，并减少危险电压，但是在实际应用中仍存在一些不足之处，为了提高低压配电系统的安全性，相关工作人员要及时采取相应的补救措施，安装ＲCD漏电保护器，一旦电气设备发生漏电现象，系统检测后立即切断电源。将变压器线路设置为三相Y型，RN是工作接地，主要负责中性点的连接，其位置所引出的线即是中性线，电压设置为220v，也是工作零线。就目前而言，高层建筑低压配电系统以380/220V三相四线制为主，可以满足动力负载与照明负载的实际供电需求。TT型低压配电系统保护接地体系中的RE接地方式，主要切断中心点接地与地极间的电气连接，使得RE接地极低于RP接地极，而RE与RN串联后，二者会在系统运行中形成10V电压降，阻隔故障回路，进而提高高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性。

2.3TN型低压配电系统保护接零体系

TN型低压配电系统保护接零体系将变压器中心点进行接地连接，通过保护线将电气设备不带电位置连接零线，以达到接零保护的目的。在低压配电系统实际运行的过程中，若各个相线间发生碰撞，短路电流流经保护零线与金属外壳时会构成闭合回路，启动继电保护装置，及时切断电源，进而避免触电现象的发生。在高层建筑电气设计中，工作人员可以根据建筑特点和使用需求，合理选择保护线与中性点的组织方式，TN－S将PE保护线与中心线隔离，这种保护方式的安全性较高；TN-C－S属于三相四线制配电系统，主要将用户端和进户杆隔离，把PEN线安装在系统前部分，阻碍N导线与PE线的合并，使得L相线与N线始终保持绝缘水平一致，并在干线末端安装断零保护装置，提高安全保护效果。

2.4保护接零系统重复接地方式

在进行高层建筑电气设计中，为了提高低压配电系统的安全性，工作人员可以引进重复接地方式，把大地、PE线、零线进行金属链接，保护零线断路保护，进而提高低压配电系统的保护程度。首先，这种重复接地保护方式可以控制用电设备漏电概率，将零线、RG、RN合理组合，并联形成支路，提高短路电流，进而降低漏电回路阻抗，使得过流保护在发生漏电时启动保护，降低零线电压，并流经线路电阻后进行分压，降低电气设备外壳电压，进而提高低压配电系统的安全性。其次，重复接地可以防止零线断线危险，当变压器零线发生断线后，断线位置很容易造成漏电线性，而用电设备外壳相电压与对地电压相等，在人接触用电设备外壳后，系统迅速滋生出大量的断路电流，通过重复接地的方式，将断线位置对地电压降低到相电压的一半，进而避免零线断线危险。最后，重复接地可以解决零线不平衡电压的情况，在三相负载差距过大时，零线电流形成电压降，利用重复接地可以减少接零设备外壳电流，降低安全威胁。

3结束语

本文通过对高层建筑电气设计中低压配电系统安全性的研究，得出：（1）在进行高层建筑电气设计中，保护接地是提高低压配电系统安全性主要手段，通过接地体将电气设备外壳与大地有效的连接在一起，将漏电电流传入地下，进而有效保证低压配电系统的综合安全水平；（2）在进行高层建筑电气设计中，为了提高低压配电系统的安全性，提出IT系统、TT系统、TN系统、重复接地等保护方式，完善低压配电系统保护体系，进而提高高层建筑工程的整体质量水平。

参考文献

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[3]杨云娜.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的探讨[J].电子技术与软件工程，2015(06).