湖北省地质勘察基础工程有限公司
摘要：多年来，广大工程技术人员在低压配电系统可靠性领域进行大量的优化研究工作，并取得丰硕的成果，有力促进低压配电可靠性技术的创新和发展。低压配电系统的可靠性是设计工作中经常谈及的主题。可靠性就是系统应能保证供电的连续性，其系统保护元件应能在该动作时及时动作，不该动作时不动作。本文通过以下方面的技术措施在一定程度上可提高配电系统的可靠性。
关键词：建筑电气设计；低压供配电系统；可靠性
前言：电气设计人员需要对低压配电系统可靠性予以充分的重视，并不断根据工作的实际情况加以优化，只有做到系统的安全可靠，才能使建筑更安全，也只有这样，才能进一步推动电气行业的技术进步。
1低压配电系统可靠性综述
电气设计直接关系到建筑供电的可靠性和可靠性。在开展设计前需要对建筑的用电需求和负荷承载力进行有效的分析，并结合建筑的综合实际情况选择适宜的电气设计供电模式。在进行线路铺设过程中需要对铺设环境进行清理，避免灰尘附着导致温度过高或是热源腐蚀对线路造成危害，对建筑和人员产生潜在的安全隐患。在进行建筑供电设计时需要采用专用供电回路的消防用电设备，并且在消防电梯、送风机等设备运行过程中需要设计相应的双电源切换设备，使其满足安全用电需求。在进行低压配电系统施工过程中需要做好防火处理，避免配电箱安全范围内发生线路火灾，通常在对配电间进行设计时需要保障应急照明系统的可靠性。在对一些公共建筑进行电气设计时，需要加强对电缆线和基础设施内容的重视，采用国际化产品检验标准以保证电缆线实验方法较为科学有效。
2低压配电系统的接地保护
2.1低压配电IT系统
现阶段来说，在电气设计过程中通常会采用低压配电IT系统，并且该系统也是目前较为先进的接地保护措施。常规情况下，低压配电IT系统的带电区域电源端口不采用专门的保护系统设计，而是通过对端口增加电阻和电抗的方式大幅度降低电流的方式进行保护。除此之外，在电气设备正常运行过程中可能会出现漏电情况，因此需要在电气设备的外部进行接地保护装置的设计，防止漏电危害。该系统能够对供电稳定性进行有效的优化，并且可靠性能够得到保障，一般来说，该系统通常在高层建筑电气设计中进行应用。2.2低压配电TT系统低压配电TT系统在建筑电气设计中也较为常见。采用这种系统能够对电源中性点位置进行有效的保护，对于运行状态下的电气设备外部导电设备来说，低压配电TT喜用的保护措施与中性点位置保护方式大致相同，但该位置设计了直接接地保护设备。低压配电TT系统在应用过程中为保证建筑供电系统的稳定运行，PE线与N中性线两者之间，通电关系是不存在的；采用该TT系统在运行时，PE线通电情况是不存在的，因此无法传输电力。但在实际应用中，该系统可以有效的在用电量较低的建筑中得以应用，一般较多应用在农村，部分城市也所有应用。
2.2低压配电TN系统
低压配电TN系统的设计应用与IT、TT系统相比复杂程度较高，在其设计过程中对于保护线的要求严格，需要质量和效率较高的保护线将电气设备进行连接，构建合并式保护系统，连接过程中需要对中性点进行统一连接，这项内容尤为重要。在低压配电TN系统模式当中，TN-C、TN-C-S、TN-S这3种模式是比较有效的，需要依据统一的低压配系统中的保护线、中性线，后合并设置。TN系统中的3种有效模式，各自都存在着局限性和特点，其中TN-S系统，俗称三相五线制供电系统，可以应用于比较密集的数据区域，或者是缜密的电子设备管理领域。三相四线制供电系统是TN-C系统，一般应用于工业生产领域。
3低压配电系统的接地保护
3.1接地保护可靠性阐述
由于高层建筑自身的复杂性，在开展电气设计过程中需要进行多方面分析，为关键的是使用者和施工者的人身安全，并且也要加强对建筑自身的安全系数考虑。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为提升低压供电系统可靠性，一般来说在进行电气设计过程中都会应用故障点自动切断技术，即接地保护装置，通过这种方式有效的提升供电安全，为高层建筑电气系统的运行奠定基础。在对高层建筑电气设计过程中也要对低压供电系统设计位置、电气设备应用状况等综合内容进行研究，有效降低外部环境所带来的运行隐患。
3.2接地保护的应用
本文所述的三种低压供电系统较为具有代表性，对于IT系统来说在进行接地保护装置设计过程中能够有效的切断电气设备的外部导电内容，并发出警报，使技术人员能够及时发现并采取有效的处理措施；TN供电系统多采用金属电子元件，当发生故障时会产生大量的电流，这种情况下对于用电量较大的电气设别来说能够进行有效的保护，并降低使用者的经济损失；而TT系统这是通过地外保护装置来对电气设备运行进行保护，可以及时的对故障回路电流进行切断，更好的保证电路运行安全。
3.3漏电断路器种类选择
通过对电力系统的运行研究，指导漏电断路器具有较大的作用，能够有效的保证电力系统的正常运行，一般来说高层建筑中的电气设计都会设计两道漏电保护防线。在电气设计过程中需要对漏电断路器的类别进行科学选择，使其能够在合理范围内进行电流切断，选择过程中需要对高层建筑低压供配电的实际使用状况及波段断路器型号和规格进行详细分析，并对漏电断路器的标准额定电流值进行分析，确保低压供电系统的稳定运行。
4提高电源端的安全可靠性
电源的安全可靠关系到工程的安全，低压配电系统从设计上考虑，就是从变电所电源的低压侧母线开始由大到小进行分配，作为供电端，一旦出现问题，中间及末端部分考虑再好也无济于事。对于低压母线段的主开关及出线开关应该有足够的短路容量以及足够的分断能力，以保证低压供电侧供电的安全。若系统中有大容量的电机设备，而且距离变电所较近，则在配电系统的短路电流计算中还应考虑大容量电动机的反电动势影响。除了计算首端的短路电流外，对于末端的短路电流也需要计算，用以复核断路器的灵敏度（Id≥1．3Iset3）是否满足相关规范的要求。
5采用合适的低压配电系统配电方式
从可靠性方面来分析，变电所引来两路（双重）市电或两路以上市电供电，通常能满足大部分工业及民用建筑的供电。两路进线电源的主结线供电方案。双重电源向建筑物供电，平时两段低压母线分段运行，重要负荷通常从不同母线段各引一路电源，通过双电源切换箱装置互投来确保供电的可靠性。这种配电方式能够满足国家规范对一级用电负荷建筑物的供电要求。由于市电存在不确定因素，因此不能完全保证系统供电可靠性。因此，对于诸如大于100m的超高层建筑或五星级宾馆、大型展览馆、体育场以及国家省部级防灾指挥中心等重要建筑，则需要设置柴油发电机组作为第三电源，为这些建筑物一级用电负荷中的特别重要负荷供电。双重电源加第三电源（柴油发电机）的主结线供电方案。该系统从供电可靠性方面要比仅有两路市电供电的系统更可靠，特别是在区域性市电停电时系统更凸显其优点。通常，该系统在两路市电均无电的情况下柴油发电机才向第Ⅲ段应急母线供电。但有时并非如此，对某些重要建筑，若实际需要也可以在一路市电停电的情况下起动柴油发电机作为备份，这样可大大缩短备用电源投入供电的时间。国外有许多项目均如此设计，尤其是北美地区。北美地区采用柴油发电机作为备用电源的主结线供电方案。在北美地区电气设计中，正常电源与柴油发电机的母线是截然分开的，每个ATS均有电压感应装置，不管哪路电源或电缆出现故障，均可立即起动柴油发电机，向电源或电缆出线故障的ATS供电，确保供电可靠性。
6结语
现代社会发展进程中，人们的安全意识不断提升，对于低压供电系统的可靠性也提出了新的要求。基于这种情况下，相关的从业人员应当不断加强对各类低压配电系统的深入探究，并且现代城市发展建设中高层建筑数量不断增加，低压配电系统的应用复杂性也逐渐增强，技术人员需要设计多层保护措施，确保供电安全，确保使用者的生命财产安全。
参考文献
[1]曾海涟，何宗楚.低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性探讨[J].通讯世界，2017（13）：172-173.
论文作者:杨文博
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期
论文发表时间:2019/9/10
标签：系统论文; 可靠性论文; 低压配电论文; 低压论文; 供电系统论文; 电源论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2019年10期论文;