探讨高层建筑电气设计中低压配电系统安全性

探讨高层建筑电气设计中低压配电系统安全性

颜育高

颜育高

浙江华展工程研究设计院有限公司浙江宁波315000

摘要：低压供配电系统是建筑工程当中的重要配套设施之一，建筑配电系统的安全性和人民的生活有着息息相关的联系，显得尤为重要。随着建筑业的发展和人民生活的需求提高，高层建筑在建筑物中所占的比重越来越高，楼层的不断加高，对配电系统的设置也提出了更高的要求，其中包含配电系统的合理安排以及综合性能等，高层建筑因其特殊的建筑结构，对电气工程的设置也提出了特殊要求，一旦设计不合理，会引发后期的安全事故造成严重安全危害，本文围绕高层建筑中的电气应用设计，进行对配电系统各个环节描述分析，希望为相关的建筑工程提供借鉴。

关键词：高层建筑；电气设计；配电系统；低压配电；安全性

通常概念上的高层建筑是指楼层超过十层楼层高超过24米的建筑物，因此现代高层建筑极目可见。高层建筑楼层高所含的建筑单元多，相比较原来的多层和低层建筑而言用电量大幅度提高，高层建筑本身所需电气设备也更复杂，建筑中的排风、电梯等机电设备，以及居民的民用电器的数量和种类也非常多，用电量的增加及用电设备种类的增多，对安全用电造成了一定的隐患，因此对高层建筑的供电系统配置提出了更高的要求。对高层建筑电气设计中的低压配电系统进行研究分析，找出安全隐患对筑行业发展具有重要意义。

1、高层建筑用电及配电系统概述

高层建筑的用电设施品种繁多，室内用电设备、楼道照明设施、客货运电梯、通风设备、空调的吹风回风设备以及排水设备、厨房设施、消防水泵等这些都构成了高层建筑的用电设施[1]。不同类型的高层建筑，例如居民住宅或是和办公用楼的用电设施的要求又不一样。总体来讲因为其楼层容量的关系，高层建筑中的用电需求非常大，此外照明空调以及电梯包括应急系统等，都要进行单独的电路设置。高层建筑的电气设计，首先需要对电力负荷进行综合考量，作出科学客观的计算与评估，该评估的结果直接影响到高层建筑中各项设备使用的安全性。高层建筑在进行电气设备的设计时候，必须得到供电部门的必要支持确保实现多路供电，这也可以一定程度上保障高层建筑的用电安全。

2、影响供电系统的安全可靠性的原因

2.1漏电保护器使用不规范问题

漏电保护器是防止漏电发生的一个重要的电器元件，漏电保护器的功能，随着电气设备的品种多样化也逐渐发挥着越来越大的作用，并日益普及到电气系统的使用当中，它的规范使用能够防止电力火灾事故以及人员触电事故的发生，但是因为存在着接线方面和型号选择方面的问题，经常会造成漏电保护器的作用得不到充分的发挥，从而导致供电系统的安全性可靠性受到一定的影响。

2.2电气接地质量问题

在高层建筑进行电气设计施工作的时候，有时候会出现对接等形式的混乱现象的发生，造成低压配电系统没有进行有效的接地处理因此安全功能受损，此外，关键性电子设备在进行点位连接设置的过程当中，没有进行有效的处理，会引发触电事故的发生，造成人员伤亡，引发因为电气设备安置不合理导致的安全事故。

2.3越级跳闸导致巨额经济损失

在当前的高层建筑电气设备的设计当中，越级跳闸是一个比较严重的普遍存在问题，因为上级配电回路无法选择在保护断路器进行工作实现其功能，因而导致出现越级跳闸，从而导致发生大面积的断电事故[2]。较大短路电流的短路故障在下级配电回路中出现时，即使存在保护装置的短延保护，这种现象依然无法避免，由此造成大额经济损失发生，由于技术处理中存在一定短板无法解决，因此该类问题长期存在。

2.4保护装置不到位

由于正在运行的低压配电系统中，保护接零和过流保护装置等相关安全保护措施设置出现问题，乃至其无法科学有效地对漏电情况进行控制，导致高层建筑经常性出现火灾事故，造成严重的人身伤亡和财产损失。过流保护装置、零和保护应该被接于正在运行的低压配电系统应用中，可以确保设施中不出现相关安全性问题，杜绝由此造成漏电情况出现导致引发层建筑中经常出现的火灾事故，造成不可挽回的财产损失乃至人身伤亡事故。

3、高层建筑电气设计中应注意的几个问题

3.1高层建筑电气设备施工要点

高层建筑中的用电设备中，多包含了运输设备、排水设备以及照明空调设备、等诸多类别的设备，因此要求供电的可靠性和需求量都要有一定的保障；照明用电和动力用电不能够采用共同的干线，通常情况下，照明负荷采用母线槽配电方式进行配置，动力负荷则采用放射式供电方式进行供电，所有的照明电路使用的管线应当都使用防火措施做好防护，在照明电器的施工设计是应该考虑作业要求、施工性质以及环境条件保证各室内工作场所均有照明覆盖，根据需要确定装设部位，实现规范施工；高层建筑的大柱距空间结构导致所使用设备数量急剧增多，而且地面管道也非常的多，因此电路管线的设置就比较复杂；此外，由预铸管件的预装配施工办法造成建筑工期大大的被缩短，因此电气设备在顶棚的安置当中通常使用标准化的方法；高层建筑中使用到的大量空调设备通常会要求被采用进行集中管理的方式进行管理，这需要通过监控系统和电脑管理实施，对电气设备的安排也提出了一定的要求。此外高层建筑因为用电的体量非常的大，因此在高层建筑的电气施工方面应当注意节电设计方案的实施，通过选取高效率的变频器以及合理的配电方式减少能耗，实现高层建筑电气设备的最佳配置方案。高层建筑层较高、体量大以及设备繁多人员密集的特点，对消防要求提出了尤其高的要求，因此对配套的电气设备的要求也进一步提高；在电气设备的安排预制过程当中要考虑到防震措施的应用，比如灯具等电气设备再进行层间贯通的时候必须要做好沉降缝的内生处理以及建筑伸缩缝的处理。

3.2对于接地的保护设计

在进行高层建筑的电气系统的设计时候，通过使用接地保护装置是确保建筑用电安全性的一个重要举措。接地保护装置的使用，使得它可以通过发挥其自动切断故障设备电路的功能，为供电系统的安全运行发挥积极的作用。接地保护系统的运用通过几种方式得以实现，IT系统和TR系统以及TN系统三种接地保护模式系统是目前被比较广泛采用的几种接地保护系统。

导电部分外漏设置是接地故障系统行针对性保护的对象，它所起到的作用是及时进行故障切断实现电气系统保回路电流。对于金属性短路或者电流较大电气系统出现故障时候，TN系统实现其保护功能，因此我们需要注意的是，进行对电气系统接地保护设置实施的时候，电流保护器可以用来被采用作为电路负荷或者电流短路的保护设置。在施工中需要注意，总等电位进行联结被应用于任何类型的接地的保护形式，用于防止建筑电路受到外部危险电压的威胁和影响。

3.3漏电断路器选用安装

漏电保护装置的应用是电力系统运行当中的重要安全保障，他可以避免很多事故的发生，起到对电气设备的安全保障作用，可以防止电路系统发生漏电，是对低压配电系统的重要防护线。这项工作的加强，可以确保高层建筑的用电安全性。我们在进行高层建筑电气设备的设计当中，对漏电断路保护器的类型要做具体的分析和选择，通过进行对配电系统末端的漏电断路器的型号进行分类和判别，选择合适的漏电断路器使用，此外漏电保护器的参数中，关于限制电流一定要做到确保大于一旦发生断路时电力系统所规定的标准电流数值。为实现对高层建筑电路电网的保护，应该注意漏电保护器的安装位置，要求安装于电路支线以及干线以及分支线路末端，防止出现电路电压损坏。

结语

高层建筑形式在城市化进程当中被越来越广泛的使用，作为高层建筑的重要配套设施，电气电气低压配电系统的设计是一项非常重要的工程，他的设计方案与施工质量对大楼的整体运行安全性起着至关重要的作用，尤其需要把关电气设备中的漏电保护装置以及接地保护装置，确保高层建筑中的电气设备安全使用避免发生事故造成不可挽回的损失。

参考文献：

[1]王睿.谈高层住宅建筑的电气设计[J].中国科技投资，2018，（11）：70.

[2]万传华.高层建筑电气设计中低压供配电系统安全性分析[J].科学与信息化，2018，（9）：40-41.