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[摘 要]近年来随着经济的迅速发展，现代建筑施工对电气设计也提出了更高的要求，特别是在进行高层建筑的电气设计时，不仅要达到建筑供电的稳定性及安全性要求，还要达到智能化电气的要求。文章主要阐述了高层建筑电气设计应用中的低压配电系统的接地设计，探讨了高层建筑电气设计中关于低压配电系统的安全性设计的问题。
[关键词]高层建筑 电气设计 低压配电系统
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）16-0279-01
高层建筑的电压负荷量比较大，电器设备数量和种类也比较多，对用电安全及供电稳定性都提出了更高的要求，所以对供配电设备的要求也比较高，因此在进行高层建筑电气设计时，要特别注意低压配电系统的安全性问题，在进行建筑工程的电气设计应用时，若对低压配电系统的设计及施工不当，很容易诱发安全性问题。在我国根据相关规定，超过10层的住宅建筑及超过24米高的公共建筑和综合性建筑叫做高层建筑。本文主要阐述了在进行高层建筑电气设计应用时，关于低压配电系统的接地设计，并探讨了在高层建筑电气设计时，对低压配电系统安全性的设计。
1、低压配电系统的保护形式
在高层建筑中，低压配电系统的保护方式主要分为接零和接地二种。接零保护即：电力系统的中性点直接与地面相连的低压配电系统，其电气设备外壳与系统中性点通过PEN线或保护PE线相连，这种供电方式称为TN系统。通常情况下，保护接零与断路器、熔断器等装置互相配合，如果电气设备产生短路、碰壳时，其短路电流会由设备的保护线、外壳回流至电力系统的中性接地点。保护接地即：电气设备的外壳与电力系统的无直接关联的接地极相连。保护接地根据电力系统的中性点不接地和接地，可分为TT系统与IT系统，以确保建筑供电系统的安全与稳定。
1.1 低压配电TT系统
在针对建筑电气系统中的TT系统进行低压配电的供电应用设计时，电源的中性点处，要施行直接的接地保护。此外，电源中性点的接地部分和电气设备中的外漏导电部分，同样要设置接地保护。在建筑电气系统使用TT系统进行中低压配电运行时，电力系统的PE和中性线N之间不通电。正常运行时，不对PE线路进行通电。TN系统在建筑电气设计中低压配电系统中的应用通常是一些电容量较小、用电要求较低的场合，以及用电设备较分散且较少的农村地区。在实际的应用中，TT系统也会在个别城市的公用低压线路供电中使用。
1.2 低压配电IT系统
低压配电系统中的IT系统，其电源端口的带电区域不予接地，或电源端口处的带电区域经由阻抗、电抗、高电阻来接地保护。此外，设备中的外漏导电部分要直接作接地保护。在建筑低压配电气系统中，采用IT系统时，其供电具有很高的稳定性，而且还具有很高的安全性。在供电要求很高及需要不间断供电的建筑工程中，该系统也特别实用，且目前很多企业在生产运行中也已经采用该系统进行供电。
1.3 低压配电TN系统
在应用TN系统对低压配电系统进行供电时，首先要将所有电气设备的外壳都与一个保护线连接，于此同时，中性点之间也要连接。另外，TN供电系统还包含TN-C-S、TN-S、TN-C三种模式，这三种模式要依据低压配电系统中保护线与中性线的合并关系来设置。电网在设计时，在电网线路中铜导线的截面积满足一定的标准时，则要根据标准要求选择合适的接线方式。TN-C-S、TN-S、TN-C这三种模式在TN系统的实际应用中各有优点，也同样具有一定的适用局限性。TN-C-S系统主要针对工矿类的企业供电。TN-S属于三相四线加PE线的一种接地系统，在主要适用于精密电子仪器、有危险物易爆炸的场合以及需数据处理的供电系统。TN-C属于三相四线系统，这种系统设计方案在实际的应用中，比较容易实现，同时也具有一定的局限性。
2、接地保护设计
在高层建筑电气系统的设计中，为确保建筑用电的安全性，避免人身和财产受电力系统的伤害，通常情况下，电气系统中都要设置自动切断故障电路的设备或者是接地保护，以此对供电系统的正常运行及用电安全提供保障。在对建筑电气进行设计时，接地保护系统的设置要根据建筑电气和建筑工程的特点来进行，具体设置方法要参照建筑配电系统中的电气设备使用情况、电气回路中的保护线额截面以及接地形式来确定。同时要注意，无论采用哪种接地保护形式都要进行总等电位联结，这样做的目的是防止建筑电路受到外部危险电压的影响和威胁。在高层建筑的电气设计中，较普遍采用的接地保护模式分为三种，即TT、TN、IT。TT系统主要针对的接地故障保护是外漏设置的导电部分，起到及时切断故障回路电流、保护电气系统的作用。TN系统主要是针对发生故障的电流较大或者金属性短路的电气系统保护，所以在对电气系统进行接地保护设置时，可以采用电流保护器来实现对电流短路以及电路负荷的保护设置，同样也作为低压配电系统中的接地故障保护设置。但在电网线路的导线截面较小或建筑电网线路较长的情况下，保护设置要使用漏电保护器兼做接地保护设置。IT系统也同样主要针对接地故障保护是外漏设置的导电部分，其在进行接地保护时，出现故障的外露导电部分电压只要在设定的标准内，IT系统的接地保护并不需要发生供电保护的中断，而只是通过警报设置装置来进行报警，再进行故障排除。
在对高层建筑电气系统进行设计时，低压系统的接地保护设计不仅对建筑供电系统中的电流电压起到了保护作用，而且还避免了由于外部的作用造成对建筑电气系统中的电流电压的影响，针对建筑电气系统安全运行，其是一种非常重要的安全性保护办法。
3、漏电断路器的选择
从漏电保护器在电气系统中的多年运行情况来看，其对电网的安全运行起着巨大的保护作用。所以漏电保护器与原有的接零、接地保护系统的共同作用，对低压电气系统的安全提供了多重保障。在对高层建筑的接地保护进行设置时，漏电断路器的使用成为必然，而对于漏电断路器种类的选择使用，特别是对于漏电断路器额定动作电流的选择就显得尤为重要。在对漏电断路器的额定动作电流进行选取时，首先要明确配电系统的末端所使用漏电断路器，其电击能量的安全界限要满足设定的标准要求，其次还要注意在电气系统中所使用的漏电断路器的额定动作电流一定要大于正常的泄漏电流，以免对电路电压造成损害。另外，在对漏电断路器的动作电流进行选择时，还需遵循一定的选取原则，即在电气设计时，对于线路末端用电设备、电路干线、电路支线以及分支线同样要选择使用漏电断路器，来实现对电路电网的整体保护。
4、结束语
总而言之，在对高层建筑的电气系统进行设计时，接地保护设计是对低压配电系统安全性设计的基础，其在设计时，要注意电气设备的选择应用、施工安装以及电网线路等。从电气系统设计及施工过程着手，做好低压配电系统安全性控制，安装漏电保护器，并与原有的接零、接地保护系统共同防护，只有这样才能确保高层建筑中电气系统运行的安全性与稳定性。
参考文献
[1] 冯家欣.浅谈高层建筑供配电系统存在的问题及对策[J].中国电子商务，2010（3）.
作者简介
范小亮（1986年10月）男，满族，本科，从事建筑电气工程。
[关键词]高层建筑 电气设计 低压配电系统
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）16-0279-01
高层建筑的电压负荷量比较大，电器设备数量和种类也比较多，对用电安全及供电稳定性都提出了更高的要求，所以对供配电设备的要求也比较高，因此在进行高层建筑电气设计时，要特别注意低压配电系统的安全性问题，在进行建筑工程的电气设计应用时，若对低压配电系统的设计及施工不当，很容易诱发安全性问题。在我国根据相关规定，超过10层的住宅建筑及超过24米高的公共建筑和综合性建筑叫做高层建筑。本文主要阐述了在进行高层建筑电气设计应用时，关于低压配电系统的接地设计，并探讨了在高层建筑电气设计时，对低压配电系统安全性的设计。
1、低压配电系统的保护形式
在高层建筑中，低压配电系统的保护方式主要分为接零和接地二种。接零保护即：电力系统的中性点直接与地面相连的低压配电系统，其电气设备外壳与系统中性点通过PEN线或保护PE线相连，这种供电方式称为TN系统。通常情况下，保护接零与断路器、熔断器等装置互相配合，如果电气设备产生短路、碰壳时，其短路电流会由设备的保护线、外壳回流至电力系统的中性接地点。保护接地即：电气设备的外壳与电力系统的无直接关联的接地极相连。保护接地根据电力系统的中性点不接地和接地，可分为TT系统与IT系统，以确保建筑供电系统的安全与稳定。
1.1 低压配电TT系统
在针对建筑电气系统中的TT系统进行低压配电的供电应用设计时，电源的中性点处，要施行直接的接地保护。此外，电源中性点的接地部分和电气设备中的外漏导电部分，同样要设置接地保护。在建筑电气系统使用TT系统进行中低压配电运行时，电力系统的PE和中性线N之间不通电。正常运行时，不对PE线路进行通电。TN系统在建筑电气设计中低压配电系统中的应用通常是一些电容量较小、用电要求较低的场合，以及用电设备较分散且较少的农村地区。在实际的应用中，TT系统也会在个别城市的公用低压线路供电中使用。
1.2 低压配电IT系统
低压配电系统中的IT系统，其电源端口的带电区域不予接地，或电源端口处的带电区域经由阻抗、电抗、高电阻来接地保护。此外，设备中的外漏导电部分要直接作接地保护。在建筑低压配电气系统中，采用IT系统时，其供电具有很高的稳定性，而且还具有很高的安全性。在供电要求很高及需要不间断供电的建筑工程中，该系统也特别实用，且目前很多企业在生产运行中也已经采用该系统进行供电。
1.3 低压配电TN系统
在应用TN系统对低压配电系统进行供电时，首先要将所有电气设备的外壳都与一个保护线连接，于此同时，中性点之间也要连接。另外，TN供电系统还包含TN-C-S、TN-S、TN-C三种模式，这三种模式要依据低压配电系统中保护线与中性线的合并关系来设置。电网在设计时，在电网线路中铜导线的截面积满足一定的标准时，则要根据标准要求选择合适的接线方式。TN-C-S、TN-S、TN-C这三种模式在TN系统的实际应用中各有优点，也同样具有一定的适用局限性。TN-C-S系统主要针对工矿类的企业供电。TN-S属于三相四线加PE线的一种接地系统，在主要适用于精密电子仪器、有危险物易爆炸的场合以及需数据处理的供电系统。TN-C属于三相四线系统，这种系统设计方案在实际的应用中，比较容易实现，同时也具有一定的局限性。
2、接地保护设计
在高层建筑电气系统的设计中，为确保建筑用电的安全性，避免人身和财产受电力系统的伤害，通常情况下，电气系统中都要设置自动切断故障电路的设备或者是接地保护，以此对供电系统的正常运行及用电安全提供保障。在对建筑电气进行设计时，接地保护系统的设置要根据建筑电气和建筑工程的特点来进行，具体设置方法要参照建筑配电系统中的电气设备使用情况、电气回路中的保护线额截面以及接地形式来确定。同时要注意，无论采用哪种接地保护形式都要进行总等电位联结，这样做的目的是防止建筑电路受到外部危险电压的影响和威胁。在高层建筑的电气设计中，较普遍采用的接地保护模式分为三种，即TT、TN、IT。TT系统主要针对的接地故障保护是外漏设置的导电部分，起到及时切断故障回路电流、保护电气系统的作用。TN系统主要是针对发生故障的电流较大或者金属性短路的电气系统保护，所以在对电气系统进行接地保护设置时，可以采用电流保护器来实现对电流短路以及电路负荷的保护设置，同样也作为低压配电系统中的接地故障保护设置。但在电网线路的导线截面较小或建筑电网线路较长的情况下，保护设置要使用漏电保护器兼做接地保护设置。IT系统也同样主要针对接地故障保护是外漏设置的导电部分，其在进行接地保护时，出现故障的外露导电部分电压只要在设定的标准内，IT系统的接地保护并不需要发生供电保护的中断，而只是通过警报设置装置来进行报警，再进行故障排除。
在对高层建筑电气系统进行设计时，低压系统的接地保护设计不仅对建筑供电系统中的电流电压起到了保护作用，而且还避免了由于外部的作用造成对建筑电气系统中的电流电压的影响，针对建筑电气系统安全运行，其是一种非常重要的安全性保护办法。
3、漏电断路器的选择
从漏电保护器在电气系统中的多年运行情况来看，其对电网的安全运行起着巨大的保护作用。所以漏电保护器与原有的接零、接地保护系统的共同作用，对低压电气系统的安全提供了多重保障。在对高层建筑的接地保护进行设置时，漏电断路器的使用成为必然，而对于漏电断路器种类的选择使用，特别是对于漏电断路器额定动作电流的选择就显得尤为重要。在对漏电断路器的额定动作电流进行选取时，首先要明确配电系统的末端所使用漏电断路器，其电击能量的安全界限要满足设定的标准要求，其次还要注意在电气系统中所使用的漏电断路器的额定动作电流一定要大于正常的泄漏电流，以免对电路电压造成损害。另外，在对漏电断路器的动作电流进行选择时，还需遵循一定的选取原则，即在电气设计时，对于线路末端用电设备、电路干线、电路支线以及分支线同样要选择使用漏电断路器，来实现对电路电网的整体保护。
4、结束语
总而言之，在对高层建筑的电气系统进行设计时，接地保护设计是对低压配电系统安全性设计的基础，其在设计时，要注意电气设备的选择应用、施工安装以及电网线路等。从电气系统设计及施工过程着手，做好低压配电系统安全性控制，安装漏电保护器，并与原有的接零、接地保护系统共同防护，只有这样才能确保高层建筑中电气系统运行的安全性与稳定性。
参考文献
[1] 冯家欣.浅谈高层建筑供配电系统存在的问题及对策[J].中国电子商务，2010（3）.
作者简介
范小亮（1986年10月）男，满族，本科，从事建筑电气工程。