高层建筑电气设计中低压配电系统安全性分析范泽彬

高层建筑电气设计中低压配电系统安全性分析范泽彬

范泽彬

广东博意建筑设计院有限公司528312

摘要：低压配电系统是高层建筑电气设计中一个十分重要的部分。在我国，一般10层及其以上的建筑就可以称为高层建筑。而且随着楼层的增加，整个建筑中的各种安全问题就会凸显出来。建筑物越高，各个楼层的电气设备就会增加，使整个建筑的电气设计变得复杂而繁琐。高层建筑的电气设计不仅要考虑建筑整体供电的稳定性，而且还要满足各个电气设备的使用。所以，对于高层建筑电气设计中低压配电系统的安全分析就显得很有必要。

关键词：高层建筑；低压配电系统；供电线路

根据建筑电气设计有关规定，高于27m的建筑或高于24m的公共建筑，都会被定义为高层建筑。无论是住宅建筑还是公共建筑，都会使用到较多的电气设备，因此这就要求高层建筑电气设计具有一定的安全性，只有经过系统化、安全的设计，才能确保建筑供电的高质量和安全性。

1高层建筑物低压配电系统容易出现的安全事故

低压配电系统由配电变电所、配电变压器、控制保护设备等几部分组成。主要用来对电的使用进行分配，当他们发生严重的超负荷运行时就自行切断，确保电源线路及电动机的安全和完好无损。但是，近些年来，高层建筑的低压配电系统经常性的出现安全问题。究其原因，主要是一些配电系统安装人员自身的专业素质不够硬，而且选用的电气产品质量不过关，同时又对高层建筑中的电气线路和设备等检查不及时，导致低压配电系统经常性的漏电，严重时就会引发火灾，给人民的生命财产带来很大的威胁。因此，我们可以看到低压配电系统在高层建筑中的重要性。

2低压配电系统的安全性分析

2.1供电线路的安全分析

供电线路在进行设计时，应该充分考虑建筑物的材料、性质、环境以及电气设备等各个方面的因素。应该尽量避免出现腐蚀线路等问题。在高层民用建筑中，消防用电设备应该采用其专门的供电线路，消防控制水泵、消防调度室、消防控制室、消防电梯等这些成套设备的供电，都应该在最末一级的配电箱处设置自动切换装置。而且电路的设置必须要符合相关的规定，不能私自改变电路设计或者说不按规定设计。对于地下室车库的照明配电应该抛弃以往那种直接装在车库墙上的做法，应该更加谨慎，同时设置专门的配电间来放配电箱，这样可以防止一旦火灾发生在配电箱附近，引起配电箱的着火。

2.2配电方案的安全性分析

一般的高层民用建筑的变压器往往在两台以上，而且还配置有一台柴油发电机组。对于柴油机组，有一定的启动要求。一般来讲，当两进线回路都停电的时候，柴油机组此时作为应急电源，必须要在10s内自动启动，这样它才能负担起重要负荷的供电。而且，为了保证消防用电的可靠性，在发生火灾时，要求能够自动切断非消防负荷的用电。所以，我们应该对常见的变压器和柴油机组组成的配电方案的安全性进行充分的分析，这样才能提高低压配电系统配电方案的安全性。

3低压配电系统安全性概述及所存在的问题

低压配电系统主要负责对高层建筑的电力进行使用分配，它由控制保护设备、配电变压器以及配电变电所等部分构成。当这些组成部分出现超负荷工作运行的严重情况时，就会进行自主切断工作，以确保高层建筑的用电安全型得到足够的保障。然而，高层建筑在低压配电系统的电气设计、采购、安装及运转过程中，往往会出现安全性隐患，导致这种情况出现主要有以下几点原因：（1）在低压配电系统在选购过程中，采购人员没有对低压配电设备进行检查，导致设备本身就存在先天性缺陷；（2）设备安装过程中负责安装的人员自身专业素质缺失，安装技术不过关；（3）高层建筑的物业管理人员及维修人员缺乏对低压配电系统的定期检测与修缮。而以上原因将会导致低压配电系统漏电情况的产生，甚至在严重时会发生火灾，因此，对高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性分析就显得尤为重要。

4高层建筑电气设计中低压配电系统安全性分析

4.1供电线路的安全分析

我们在进行低压配电系统电气设计过程当中，必须对供电线路进行详细规划，在这个过程当中，需要从高层建筑的构成结构、周边环境、电气设备以及建筑材料等方面进行全方位的考量。例如，在高层建筑的设计当中，有关消防设备的供电线路必须为其开辟一条专门的通道，以防在停电、火灾等意外危险情况发生时，消防设备的使用不受影响。并且，高层建筑的居民在对家中房屋进行设计改造时，不得擅自更改特殊设施，如消防电梯、消防水泵等的供电线路。这样的规定是为了在意外发生时，最大限度地减少人民的生命财产损失。

4.2配电方案的安全性分析

在高层建筑的低压配电系统中，往往会配备2台或2台以上的变压器，并且为了防止突发意外的出现，还会同时配备柴油发电机。通常来讲，柴油发电机组只有在高层建筑的低压配电系统出现严重问题时才会被允许作为应急装备来使用，并且，只有在低压配电系统的两条进线回路均发生故障时才能够进行自动启动。尤其是在火灾情况意外发生时，高层建筑的低压配电系统会按照预先设计的程序对整幢建筑进行断电，以防止火灾引起电路走火，进而出现爆炸的危险情况。因此，在对低压配电系统的安全性进行分析时，必须充分考虑到变压器及柴油机发电机机组对低压配电安全性所起到的积极作用。

4.3低压配电系统接地保护模式

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。

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。

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。

结语

高层建筑电气设计当中，要合理科学地选择合适的接地保护系统，确保低压配电系统的安全性，与此同时还要充分地认识及正确地理解TN、TT、IT这3种接地保护模式。此外，更需要注意高层建筑电气设计中电网线路的施工安装、用电循环的电气设备挑选过程，系统地设计高层建筑电气中低压配电系统，比如：在高层建筑电气设计中，配置漏电保护器，设计接零保护与接地保护，加重每层的防护，目的就是为了确保供电的安全性，确保高层建筑电气低压配电系统有效运行、健康发展，最终保障人身安全和财产安全。

参考文献

[1]季向红.关于高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性分析[J].中国战略新兴产业，2018（08）：194.

[2]李宗强.关于高层建筑电气设计中低压配电系统安全性分析[J].城市建设理论研究（电子版），2017（12）：215-216.

[3]单帅.低压配电系统在高层建筑电气设计中的安全性分析[J].中国高新技术企业，2016（30）：117-118.