高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性研究

陈 朝 煜

(福建省机电建筑设计研究院，福建 福州 350011)



高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性研究

陈 朝 煜

(福建省机电建筑设计研究院，福建 福州 350011)

介绍了高层建筑低压配电系统易出现的安全事故，从供电线路与配电方案两方面，分析了低压配电系统的安全性设计要求，并阐述了低压配电系统的接地安全保护措施，以确保供电系统的正常运行。

高层建筑，低压配电系统，供电线路，接地保护设计

0 引言

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。

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[1]。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10 s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[2]。

3 低压配电系统的接地安全保护

3.1 接地安全保护设计

对于高层建筑物的电气设计要考虑多种方面的因素，其中放在首位的应该是人身安全。这里所讲的人身安全，不仅仅指在建筑物中工作或者生活的用电人民的人身安全，而且还包括在进行电气设计安装时工作人员的人身安全。高层建筑物因为楼层比较高，而且建筑物内人员比较多，发生危险时撤退疏散也需要很长的时间。基于这种情况考虑，一般的高层建筑物在设计电气设备时，都要保证有相应的可以自动切断故障点的装置设备，这就是我们平时所提到的接地保护装置。有了接地保护装置，可以为高层建筑的用电安全提供保障。当建筑物内发生危险时，接地保护装置可以自动切断故障点的用电，给人们的安全带来可靠的保障。而接地保护装置设计安装时，都要充分考虑建筑物的地形，电气设备，电路保护装置等因素，只有这样才可以尽量避免因为外部的不利因素对高层建筑物的电路运行带来的危险。

3.2 低压配电系统接地保护模式

在高层建筑物电气设计低压配电系统中，接地保护装置一般有三种比较有用且常见的模式。这三种模式分别是：IT，TN和TT模式。下面我们对这三种模式进行具体的分析。

1)IT模式。这种模式的接地保护对用电设备的外部导电部分可以进行自动的切断，然后发出警报，让人们能够知道某段电路出现了故障，通过警报对故障进行恰当的排除使之恢复安全模式。

2)TN模式。在这样的接地保护模式中，首先需要将整个建筑物的电气设备外壳都连接到一根保护线上去，同时，低压配电系统的中性点之间也应该进行相应的连接。另外，具体来分，TN模式还可以再分为TN-C，TN-S和TN-C-S这样的三种。从整体上来讲，这三种模式都各有利弊，TN-S适用于数据处理以及精密的电子仪器或者是有危险易爆的场合，而TN-C-S一般常见于工矿企业这样的大型企业的供电线路中。

3)TT模式。采用这种模式的低压配电系统，它电源的中性点处会进行恰当合理的直接接地保护装置的设计。一般这样的模式适用于城市公路的供电系统中。

3.3 接地保护设计中的漏电断路器的分析

在高层建筑物进行接地保护装置时，漏电断电器可以说是必不可少的设备。但是对于那些漏电断电器的选择也要对实际的情况进行分析后再决定选用哪种断电器。在进行漏电断电器选择的时候，还要充分考虑到断电器的额定动作电流。因为额定动作电流的选择与低压配电系统中的漏电断电器的电击量要匹配，不然会带来很大的危险。一般来讲，电气系统中泄露的正常电流会比漏电断电器的额定动作电流要小[3]，这样才会保证电路电压不受损害。

对于如何提高高层建筑电气设计中低压配电系统的安全问题，任重而道远。

1)相关的工作人员一定要依照有关规定来设计和安装。同时，有关部门对这些相关工作人员自身的素质和职业修养一定要更加重视，定期对他们进行培训，保证他们能够有更高的工作水平和规范化的操作。这样不仅可以保证建筑物电气设备设计的安全可靠，而且对他们自己的人身安全也有一定的帮助。

2)施工单位也应该保证使用合格的电气设备，不要为了降低成本贪图便宜使用那些劣质的不合格产品，这样会带来无穷的后患。最后，用电人员也要规范用电，不要随意私改线路，这样容易导致电流电压不稳，产生意想不到的危险。

经过上述的讨论，我们已经明确了高层建筑中低压配电系统的内涵，以及它的特点，容易发生的一些事故等方面有了初步的了解。紧接着，我们对低压配电系统的安全性进行了分析，从它的供电线路、供电方案等方面进行了深入的了解。其次，我们对接地保护装置进行了分析，包括它的模式，特点等。在最后，我们又对高层建筑中漏电断电器的选择进行了探讨。至此，我们对高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性进行了彻底的探究。但是，仅有这些分析探究是不够的，理论上的知识必须应用到实践中才会对问题的解决有所帮助。所以，我们在进行高层建筑电气设计中低压配电系统时，一定要对其安全性进行彻底的分析和探讨，及时发现问题并进行解决，确保在进行设计和安装施工后，能够给人们带来极大的方便，尽量消除高层建筑电气设计中低压配电系统中存在的隐患，确保人民的人身和财产安全。

[1] 王宏伟.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].科技创新与应用,2012(22):222.

[2] 肖惠文.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2015(6):243-244.

[3] 叶书明.针对高层建筑电气设计中低压配电系统安全性分析[J].民营科技,2014(19)：74-77.

Study on low-voltage distribution system safety in high-rise building electrical-design

Chen Zhaoyu

(FujianAcademyofElectromechanicalBuildingDesign，Fuzhou350011,China)

The paper introduces high-rise building low-voltage distribution system safety accidents. Starting from two aspects of power supply line and power distribution scheme, it analyzes safety design requirements of low-voltage distribution system, and illustrates low-voltage distribution system grounding safety protecting measures, with a view to norm operation of the power supply system.

high-rise building, low-voltage distribution system, power supply line, ground protection design

1009-6825(2016)20-0113-02

2016-05-04

陈朝煜(1970- )，男，高级工程师

TU852

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