高层建筑电气设计中低压配电系统安全性解析

高层建筑电气设计中低压配电系统安全性解析

邓冰

中铁建工集团建筑安装有限公司 北京 100071

摘要：结合高层建筑电气设计特点得知，其要求低压配电系统具有良好的安全性，在具体设计环节，要求相关人员根据低压配电系统的运行状态，加大控制力度，不断提高用电的安全性。鉴于此，本文深入探讨如何提升高层建筑工程电气设计低压配电系统的安全性。

关键词：高层建筑电气设计；低压配电系统；安全性

1低压配电系统设计要点

1.1　接地保护模式

科学选择接地保护模式，可以显著提升高层建筑低压配电系统的可靠性与安全性。当然，设计人员在实际工作之中，要结合高层建筑工程的具体情况，确定是否采取此种保护模式，例如，在一些规模较大的高层建筑工程当中，可以在局部设置IT系统，接地形式采取TN系统。同时，对于电气装置外漏可能会出现导电现象，设计人员需要将其与接地保护有效连接，对于建筑外部故障电压，可以采用等电位连接方式。

1.2　断路器

通过科学选择断路器，能够明显提升高层建筑低压配电系统的安全性能。由于断路器和上下级系统具备良好的联动性，在具体设计工作当中，设计人员要综合考虑设计额定电压与电流，确保回路能够稳定运行。低压配电系统在实际运行过程当中，也会出现故障，例如短路故障与过电压等，通过科学安装断路器，能够起到良好的保护作用。

1.3　供电电源

在确定高层建筑电源数量时，设计人员要全面考虑工程所在区域的电网供电情况，以及电负荷特点，确保电源更加安全。如果出现停电现象，设计人员还要额外设置回路电源，确保能够正常供电。一般来讲，在一类高层建筑工程当中，通过设置两回路供电，能够满足供电需求。对于消防设备以及较为重要的机电设备，要保持连续供电，设计人员可设计带有巡检功能的应急发电组，也可以安装不间断电源，确保供电的连续性。

2低压配电系统保护形式和安全性分析

2.1　保护形势

2.1.1IT系统保护形式

结合当前阶段我国高层建筑工程电气设计特点能够得知，在低压配电系统当中，IT系统应用比较广泛，通过在电源的端口位置进行电抗设计，从而取得良好的接地保护效果。同时，各项设备在实际运行期间，可能会发生漏电现象，故设计人员还要在外部导电位置，采取良好的接地保护措施。在高层建筑电气系统之中，科学运用IT系统不但可以提高电力供应水平，而且能够显著提升供电安全性。在系统设计环节，设计人员要保持供电，在提高电力系统安全性的同时，防止出现大范围断电现象。

2.1.2TN系统保护形式

和IT系统相比较来讲，TN系统比较复杂，在实际设计环节，设计人员需合理选择保护线，并将多个设备稳定连接，并对各类保护装置进行统一设定。在连接过程当中，结合不同中性点的分布情况，进行科学连接。在高层建筑低压配电环节，TN系统主要分为3种，分别是TN-S模式、TN-C模式、TNC-S模式，设计人员要根据低压配电系统内部中性线分布情况，进行合理设置。TN-S模式比较简单，应用范围比较大，而TN-S模式主要应用在静谧性比较高的电压设备管理区域，TN-C-S模式主要应用到矿业与工业生产中。

2.1.3TT系统保护形式

在高层建筑电气系统设计工作当中，设计人员需要对电源中性点进行接地保护，可以采用TT系统，针对低压配电系统进行优化设计。同时，在各类电气设备内部，针对电源的中性点与外露导电位置，均需要采取接地设置方式，加强接地保护。结合建筑电气系统运行特点可以得知，若采取TT系统，能够明显提升系统的安全性。如果建筑内部的各项电气设备比较分散，则需要谨慎设置，在低压线路供电环节，设置TT系统，能够取得良好的电力供应效果。

2.2　提高低压配电系统安全性的有效措施

2.2.1　合理选择漏电断路器

（1）设计人员需要准确测量额定电流下，系统的泄露电流数值，并合理选择漏电断路器型号，防止出现电路电压损坏现象。（2）认真遵守低压配电系统安全性设计原则，确定出动作电源的具体位置，在高层建筑电气设计工作之中，需要合理安装线路末端和支线，通过安装漏电断路器，可以对高层建筑内部电路起到良好的保护作用。

2.2.2　优化接地保护

设计人员还要综合考虑多个方面因素，优化接地保护，加大人身安全保障力度。根据建筑工程抵押配电系统接地设计特点，不但要全面考虑施工人员自身的生命安全，而且要考虑用电人员的生命安全。所以，在具体设计工作当中，要对既有的故障切断点进行优化，进一步提升高层建筑用电的安全性，确保高层建筑内部电力系统的可靠运行。除此之外，在设计过程当中，设计人员还要根据各项装置的接地模式与低压配电系统安装位置，以及各类电气设备的使用情况等，采取有效的防护措施，减小外界环境对电力系统正常运行产生的不利影响，提高建筑工程内部低压配电系统的总体运行效率。

2.2.3　提高主线接地的安全性

根据高层建筑工程电气设计现状得知，如果电气主接线不合理，会降低低压配电系统的可靠性与安全性，因此，设计人员需要加强主接线设计，根据高层建筑内部变电站的各项基础参数，不断优化配置，确保系统的总负荷量满足规定要求。此外，设计方案完成后，设计人员还要进行综合性检查，确保设计方案更加可靠，不断提高主线接地的可靠性与安全性，不但可以满足高层建筑工程实际用电需求，而且能够提升高层建筑低压配电系统的运行效率。

2.2.4　运用信息化技术

近年来，智能楼宇快速发展，对配电系统提出更高要求，低压配电系统正在朝着信息化方向快速发展。在高层建筑工程低压配电系统设计环节，设计人员需要主动运用信息化技术，构建信息化模型，进一步了解建筑内部不同结构之间的关系，并采取输出控制量方式，避免在后续工作当中出现较多失误，提升高层建筑项目低压配电系统的运行质量。

2.2.5BIM技术

在高层建筑低压配电系统设计过程当中，设计人员可以运用BIM技术，将不同专业图纸有效汇集，然后准确输入相关信息，进而快速确定系统当中的难点与重点，利用BIM技术的兼容性特点，不断优化线路布置方案。通过采用三维模型，可以实现平面模型的三维转换，确保建筑内部各类管线安全运行，减少交叉现象的出现。

2.2.6　合理设计自动切断电源装置

通过合理设计自动切断电源装置，能够显著提升高层建筑用电的安全性，对于设计人员而言，要结合高层建筑工程的具体运行情况，包括建筑工程结构特点，科学设置自动切断电源装置，不断完善规划方案。例如，在一些建设规模比较大的高层建筑工程项目之中，采取TN系统与TT系统，能够实现多点位的连接，起到有效的保护作用，显著提升电路的可靠性与安全性。在应用TN系统的过程当中，需要提前安装电流保护器，避免出现短路现象，确保负荷电流负荷设计规定要求，防止各类电气设备出现运行故障。对于外部因素所引起的导电现象，可以采取TT系统，在机电设备当中，安装保护系统，一旦出现漏电与触电现象，各类装置的电流会直接切断。低压配电系统内部结构比较复杂，类似于树状图，在实际运行过程当中，其分布范围特别大，若出现严重的技术故障，会影响系统的整体运行效率。所以，设计人员要加强优化设计，可以采取放射式和树干式结合配电模式，在取电过程中，可采取击沉方式，显著降低成本。此种类型的主接线安全性比较高，如果采取集中供电方式，可采取放射供电模式，若采取一般性负荷供电方式，则需要采取树干式配电模式，从而取得良好的供电效果。

3结语

综上所述，通过对高层建筑工程低压配电系统保护形式和安全性进行全方位的分析，例如IT系统保护形式、TN系统保护形式、TT系统保护形式、合理选择漏电断路器、优化接地保护、提高主线接地的安全性、运用信息化技术、合理设计自动切断电源装置等，能够显著提升高层建筑低压配电系统的整体运行效率。

参考文献

[1]柳进财.高层建筑电气设计的内容及需要注意的问题探究[J].智能城市，2020，6（10）：43-44.

[2]张毅.高层建筑电气设计中消防设备的设置与控制问题解决[J].建材与装饰，2019（33）：134-135.