高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全性探討

萬寧

一、前言

社會經濟水平的持續健康增長，現代科學技術的不斷更新和進步，為當前建筑行業的迅猛發展提供了良好的前提條件。現代化城市建設腳步逐漸加快，相應的高層建筑數量和規模都在不斷提升。高層建筑主要是指10層及以上的住宅建筑或者超過24m的民用建筑。高層建筑在實際建設施工的過程中，需要使用到較多種類的電氣設備，同時對于電氣設備的要求較高，因而需要積極采用切實有效方式保證供電和用電安全。低壓配電系統在高層建筑的施工中占據重要地位，電氣設計工作需要能夠良好滿足建筑物供電工作的穩定性、安全性，并有效滿足相應智能化電氣要求。想要增強高層建筑電氣設計低壓配電系統的安全性，需要積極采用切實有效的方式和手段。

二、高層建筑低壓配電系統的接地保護形式

高層建筑電氣設計工作進行當中，低壓配電系統是重要的內容，需要積極開展接地保護設計工作，這樣能夠有效保護建筑供電系統的低壓部分電流電壓，同時還能夠更好減少建筑電氣設備中電流電壓受到外界的影響，從而有效保障供電系統的安全性和穩定性。

1.低壓配電IT系統

IT系統，是低壓配電系統中的重要組成部分，而IT系統中的電源端口帶電區域，不需要進行接地裝置，對于電源端口的帶電部分在經過電抗、高電阻或者阻抗的時候，或者用電設備的外漏導電部分，就需要進行接地保護工作。建筑物低壓配電系統中，采用IT系統保障電力工程的電力供應工作，要求具有較高的供電穩定性和安全性。

2.低壓配電TT系統

在建筑工程電氣系統之中，通過TT系統開展低壓配電方面的供電應用設計工作，需要積極開展直接性的接地保護設計工作，主要是在電源的中性點方面進行。而對于電氣設備運行中的那些外漏導電部分、電源中性點的接地裝置部分，都需要開展相應的接地保護工作，設置相應的保護裝置。在建筑工程低壓配電系統實際運行的過程中，積極采用TT系統，電力系統的中性線PE和N之間是沒有通電關系的，為了保證整體電氣系統的實際應用水平，需要在PE線路中保持不通電的狀態。通常情況下，建筑工程低壓配電系統中采用TT系統的，主要是一些需要較低電容量或者較低用電需求的地區，尤其是電氣設備較少且分散的農村地區，采用TT系統能夠發揮有效作用。

3.低壓配電TN系統

很多低壓配電系統采用TN系統開展相應的供電工作，在開展這方面建筑工程供電系統設計工作的過程中，首先，需要針對各項電氣設備進行全面控制，將其外殼進行充分有效的連接，使其能夠處在同一個保護線上，采用保護模式，連接配電系統中的中性點，使其能保持正常的運行狀態，需要注意的是，在TN供電系統之中，存在著三種模式，分別是TN-C、TN-S以及TN-C-S這三種模式。TN供電系統的這些模式，是從低壓配電系統中中性線和保護線的合并關系出發，來進行有效設置的。并且，在開展高層建筑工程電網設計工作的過程中，如果電網線路自身的銅導線截面面積符合一定的標準，就需要針對接線方式進行有效選擇，減少不良影響的出現，最大限度地提升整體電網線路的實際運行水平。

三、接地保護設計工作

1.接地保護設計安全性

在開展高層建筑電氣設計工作的過程中，需要針對多方面的因素進行全面有效的分析和控制，采用切實有效的設計手段，其中最為重要的就是保障人身安全。將人身安全因素全面納入到高層建筑低壓配電系統接地保護設計工作體系之中，不僅需要針對施工人員的安全進行全面考慮，還需要充分考量到用電人員的人身財產安全。因此，在具體的低壓配電系統接地設計環節中，通常會首先針對自動切斷故障點的裝置進行有效設計，也就是通常所說的接地保護裝置，為有效保證實際用電安全，提升整體高層建筑內部電氣運行水平，提供良好的前提條件，更好地保障電力整體運行的安全性和可靠性。其次，需要在具體設計工作中，全面綜合地考慮到接地形式、低壓配電系統所處地點、電氣設備的使用以及電路方面的保護裝置等內容，防止一些外部危險電壓對高層建筑的電路運行狀態產生一些不良影響，充分提升低壓配電系統的整體運行效率。

2.低壓配電系統接地保護模式的應用

高層建筑開展低壓配電系統設計工作，需要積極采用切實有效的接地保護模式，當前常用的較為有效的保護模式分為了IT、TN以及TT模式。首先，采用IT模式，在實際發揮接地保護作用的時候，能夠針對用電設備外部的導電部分進行一定的中斷，并且發出相應的預警信號，這樣維修人員能夠在較短時間內及時排除相應的故障，并針對故障范圍和類型進行準確判斷。其次，TN接地模式在實際應用的過程中，展現出了十分積極有效的優勢，主要表現在被保護的電路系統中經常是采用金屬裝置的方式，這樣當出現故障和問題的時候，金屬裝置本身將會產生較大的電流，對此，充分發揮TN接地模式的作用，能夠全面有效地保護出現較大電流的金屬裝置，從而對各項電氣設備進行充分的保護，減少一些經濟損失過大情況的出現。再者，對于TT系統來說，其在實際應用的過程中，主要采用了地外保護裝置形式，針對電路運行情況進行全面細致的保護，同時能夠有效切斷電路故障中的回路電流，同樣能有效避免一些大規模故障和問題的出現。

四、選擇切實合理的剩余電流動作保護器

在針對高層建筑低壓配電系統開展接地保護設計工作的過程中，需要根據實際情況，選擇切實合理的剩余電流動作保護器，最大限度地保護好低壓配電系統運行的安全性、穩定性和可靠性。首先，需要重點關注到整體配電系統中末端所采用的剩余電流動作保護器中的頂級能量，看其是否保持在良好的安全狀態，是否有效符合一定的安全標準。其次，針對剩余電流動作保護器進行選擇的時候，還需要注意到出現故障的電路中，電流的具體流通情況是否比整體的額定電路電流數值較小。再者，想要保證剩余電流動作保護器能夠在高層建筑低壓配電系統接地保護設計環節中發揮充分有效的作用，需要針對整體電路的情況進行全面細致的分析和研究，看整體電路中是否存在著分支線，并且還需要注意到整體線路的末端用電設備是否準確、恰當，從而確定出保護動作時間差的具體控制情況，進而保證低壓配電系統剩余電流動作保護器能夠投入到電氣設備的良好應用中，最大限度地發揮剩余電流動作保護器的良好應用價值和優勢。

五、結語

高層建筑隨著社會經濟發展水平的不斷提升，數量和建設規模都在不斷地提升，想要全面有效保障高層建筑建設施工的整體效果，需要提升低壓配電系統運行的安全性和穩定性，增強電氣系統的可靠性，為人們的日常生產生活提供良好的前提保障。高層建筑開展電氣設計工作，針對低壓配電系統進行全面有效的設計和控制，全面提升其總體的安全性，需要做好接地設計工作，需要選擇良好的電氣設備，需要針對電網線路的設置進行全面有效的控制，同時還需要提升施工安全的整體水平。當低壓配電系統施工設計水平的安全控制程度較高時，高層建筑的整體電氣設計水平也能有效提升，推進低壓配電系統運行的安全性和穩定性得以有效保障，保證電氣系統的整體運行效果。