低压电气设备设计及研究分析

低压电气设备设计及研究分析

张贵峰

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摘要：随着科学技术不断发展，低压电气供配电设备受到了社会各个行业的关注和使用，，当前我国建筑普便存在的特点就是楼层高、用电量大，与传统的建筑相对比，新型建筑的电压负荷是要高于传统建筑的。在建筑中含有电器种类 较为繁多，这为建筑留下了极大的安全隐患。基于此种状况下，可靠的配电系统 显得至关重要，通过对配电系统进行合理设计才会保障建筑中的电力设备顺利运 作。

关键词：低压电气；配电；设计

1浅析低压配电系统

1.1放射式

放射式的供电方式主要是利用总配电箱将电直接供应给分配电箱的方式。此 种配电方式因为每个负荷是单独受电的，若是出现短路故障，是不会影响其他配 电箱中的运行设备的，因此此种供电方式的可靠性是极高的，同时在实际运行时 比较容易控制，它有待改善的方面是系统性能不够灵活以及供电时所需的线路较 多。放射式的分配方式通常是应用在容电量较大的设备上，或是集中控制电源的 场合中。

1.2链式

链式供电方式与树干式的供电方式有些相似，都是利用一条主线电路，再连 接一些分配电箱或是用电设备来完成供电，此种供电方式由于供电线路上缺少分 支点，所要投资的费用不会很大，对于广泛铺设是比较适合的。但其在进行供电 时出现问题，在对其进行检查过程中需要停掉所有用电设备，因此此种供电方式 的可靠性并不高，通常应用在可靠性要求不大的小容量设备上。

1.3树干式

树干式供电方式主要是通过运用一条主线连接各个分配电箱以及总电线，使 其连接完全来保障供电工作顺利开展。此种配电方式的优点就是投入的资金费用 比较少，并且施工建设比较简单。它同样存在一些缺点，例如配电主线出现问题，会影响大范围电路受到影响。因此树干式的配电方式通常是应用在供电可靠性不 高的区域应用，因其用电负荷分配十分均匀，它的电源设备的容量不会很高。

2低压电气设计措施

2.1备用电源

高层建筑中的备用电源大部分为柴油发电机组，为了提高供配电系统的可靠性，备用电源通常需满足以下要求：①电源为单台机组时，额定容量需控制在  1500kVA以内；②若发电机组在大型商业高层建筑中作为应急电源时，若供电系 统终端，应在10s 内正常运作并投入使用，从而减少经济损失；③发电机组达到 额定转速后应分批投入负荷，根据由大到小的顺序错开容量的投入时，尽量减 小低压母线的起动压降；④若电网恢复供电，则应将备用电源延迟30 60s，让 市电自动恢复，然后延迟3min让发电机组停止工作。

2.2系统主接线

①高层建筑低压供配电系统直接面向控制终端，设备多，分布面积广，且现 场运行条件复杂，电器设备和供配电系统本身的复杂操作和故障问题均会导致谐 波干扰。因此高层建筑低压供配电系统运行方式应选择为集成运行，降低投资和 运行费用，以交流380/220V放射式与树干式结合的方式进行供电，从而满足供

电要求，提高供电的可靠性。②在设计供电线路时，应考虑到建筑物的特征和个性要求，根据线路分布、环境特征、用电设备来确定线路敷设方式，外部走线应 避免运行环境所产生的热源、灰尘、污染物、腐蚀物对线路的负面影响，同时还 需做好防冲撞、振动、伸缩、沉降的措施，减少外界应力损害。③消防用电应单 独设置专用的供电回路，在保证配电线路敷设符合相关标准的前提下，水泵、消 防电梯、消防控制室和排风机等设备的供电应在最末一级的配电箱设置自动切换 器件。

2.3供配电设备

先进的供配电设备直接影响到低压供配电系统的可靠性，因此在高层建筑电气设计时需选择性能良好的供配电设备，例如继电保护设备和变压器等设备，其 自动化程度较高，具备自动分合闸、错相保护等功能，能有效提升电气系统运行 的可靠性。以箱型干式变压器为例，其绝缘材料均为难燃或具备阻燃性的材料，即使是出现雷害或火灾也能保证变压器的稳定，减少灾害损失，且干式变压器防 污、防潮性能良好，在恶劣环境下仍可运行，可保证电气系统的安全。

2.4低压配电系统接地保护模式

2.4.1低压配电IT系统模式

为了提升低压配电系统的安全性，在高层建筑低压配电系统的电气设计当中， 往往会采取接地安全保护的相关设计。所谓接地安全设计，是指在高层建筑内部  出现危险情况时，例如火灾的发生，接地保护装置会进行自主断电，避免电路及  电气设备在火灾中给人们的生命安全带来更大的威胁隐患，因此，接地保护设计  就显得至关重要。目前，在对高层建筑的低压配电系统进行电气设计时，通常有  以下3种接地保护模式。即IT模式、TT模式以及TN模式。首先，所谓低压配   电IT系统模式，是指接地制。从当前情况来看，在对高层建筑进行低压配电系  统的电气设计当中，低压配电IT模式是一种能够对低压配电系统进行有效保护  的先进接地保护模式。它的特点是，在一般情况下，IT系统模式并未进行接地   保护配置装配，它主要是对带电区域的端口进行了电抗和高电阻的设置，从而使

  接地保护得以有效的实现。另外，在低压配电系统的运转过程中，往往会出现漏  电情况，这就需要对接地保护装配进行相关设置，以防止漏电情况带来的危害。 由于低压配电IT模式对低压电气系统供电稳定性的提高有着良好的效果，并且， 一般来讲，IT系统模式往往能够满足耗电量高或者需要进行连续性供电的高层   建筑的需求，因此，国内大多数企业，低压配电IT模式是他们的首选。

2.4.2低压配电TT系统模式

其次，低压配电TT模式是另一种常用的电气系统接地模式。在低压配电TT 系统模式的应用中，高层建筑低压配电系统的电气设计者往往会对电源中性点处 进行保护装配的直接安装，这是一个需要进行科学合理分析的过程。此外，这种 模式在电气设备的外部还进行了导电装置的配备，并且进行了直接接地的保护装 置的安装，这就使得低压配电系统在高层建筑的电气保护过程当中，能够对供电 系统进行有效保护，确保其平稳运行。这种模式往往在城市的公交系统中有着广 泛的应用。

2.4.3低压配电TN系统模式

最后，TN模式是除了IT模式和TT模式外所常用的一种低压配电系统模式。 TN模式在实际操作过程中较为复杂，它需要走一条专门的保护线路，从而使需  要被保护的电力电气设备被连接在一起，使得能够对其进行接地的保护。它的复杂主要体现在中性点的连接方面，电气设计者必须对每一个需要被纳入保护的电

气设备进行中性点的确认，以便施工者能够将电气设备的中性点全部连接在一起， 这就造成了工程量的繁琐且误差率较高的缺陷。其中，TN-S、TN-C以及TN-C-S  这3种模式在TN模式中系统模式中较为常见。TN-S往往应用在复杂的电子设备  处理领域；TN-C-S在矿业的生产及其他工业领域较为常用。

3结语

在对建筑进行电气设计时，供电配备系统的可靠性是决定建筑能否安全应用 的直接因素，同时也是确保用户生命安全的基础，因此建设人员在对其进行建设 时需要给予其足够高的重视。

参考文献：

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[2]琚永刚.低压电气设计中应注意的若干问题[J].科技与创新，2015，19：98.

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