低压配电系统在高层建筑电气设计中的安全性探究

谈志远

摘 要：低压配电系统的设计会直接对高层建筑的用电安全造成影响，随着我国高层建筑的增多，高层建筑的用电安全问题也在不断增加，所以我国高层建筑低压配电系统设计进行分析有着重要的现实意义。基于此，笔者在文中对高层建筑的低压配电系统设计进行了分析，从供电线路设计和配电方案选择两个方面进行了探讨，希望为相关工作人员提供有效参考。

关键词：低压配电系统 高层建筑 电气设计

中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）12（b）-00-02

高层建筑的电气系统设计具有一定的复杂性，并且随着楼层的增加，电气设计工作的繁琐程度也在增加。在设计的过程中，不仅要考虑到用电的安全性，同时也要通过合理的设置，确保电力用户的用电稳定性。

1 高层建筑低压配电系统故障导致的安全事故

随着我国城市化建设的脚步不断加快，越来越多高层建筑如雨后春笋一般被修建起来，有效缓解了土地资源紧缺的问题。但是高层建筑物的增多，却带来了相应的安全问题，其中较为多见的就是“用电安全”问题。低压配电系统是高层建筑电气系统的重要组成部分，在高层建筑正常用电中有着重要的作用。低压配电系统由配电变压器、变电所、电路保护设备、控制保护设备组成，其作用主要用作于对电力进行合理分配，进而确保高层建筑居民的正常用电[1]。低压配电系统有着相应的安全保护装置，一旦出现短路、漏电、超负载等情况，就会自动切断电源，起到避免安全事故发展的作用。但是，近几年我国高层建筑因低压配电系统故障引发的安全问题却屡见不鲜。究其原因不难发现，主要是因为我国大部分配电系统安装人员的综合素质不过关，且选用的电气产品质量参差不齐，同时检修、维护工作也没有定期开展，致使高层建筑中的低压配电系统经常出现漏电、超负荷等情况，如果低压配电系统中的安全装置没有正常工作，就有可能引发火灾、电路烧毁等等情况，进而给高层建筑中居民的人生安全、财产安全造成损害。从这一点就可以看出，低压配电系统的安全对人民生活的重要性[2]。

2 低压配电系统的安全性分析

2.1 供电线路的安全性分析

供电线路的设计，会直接对高层建筑电气系统的实际使用、安全性造成影响，所以在进行设计的过程中，设计人员要充分考虑高层建筑中的用电环境、用电设备等因素，进而避免出现线路腐蚀、漏电等问题。同时，设计人员还要综合考虑电线的绝缘材料，这样才能进一步确保高层建筑居民的用电安全，目前应用的较为广泛的绝缘材料为聚氯乙烯（PVC）料、交联聚乙烯（XLPE）、乙丙橡胶料。在高层民用建筑中，电路设计要考虑到紧急事故的发生，安全通道标识、消防电梯、消防调度室、消防控制室等紧急设施都应该采用独立的供电线路，且部分设施在最末级的供电箱，还需设置自动切换装置[3]。地下车库的环境较为潮湿，所以地下车库照明线路的设置应该更加谨慎，地下车库的照明电路要设置专门的配电间，这样就能有效避免漏电等情况的发生。

2.2 配电方案的安全性分析

一般情况下，高层民用建筑的变压器为2台以上，为了应对意外情况，所以有一台柴油发电机组。关于柴油发电机组的设置有着一定的要求，一般情况下，在高层建筑的进线回路都出现故障的时候，柴油发电机组就要充当应急电源，并且在断电的10s内要正常启动，这样柴油发电机组才能承担相应的用电负荷。同时，为了应对火灾等紧急事件，在事故发生的时候，柴油发电机组要能自动切换供电线路，将供电向消防用电进行转移。

3 高层建筑中低压配电系统接地设置

3.1 低压配电系统接地保护模式设置

一般情况下，高层建筑中采用的接地保护装置设置有3种模式：TN、IT、TT，笔者通过调查分析，在下文中对这3种模式进行详细的分析。

3.1.1 TN模式

TN模式首先要保证整个建筑物的电气设备外壳都连接至同一根保护线，同时低压配电系统的中性点之间也要进行连接。TN模式细分为TN-C、TN-C-S、TN-S三种，3种模式有着不同的应用特点。TN-C模式中的中性线、保护线为一体，和电气设备的金属外壳进行统一连接，然后再接至接地设备，在电路正常运行的过程中，TN-C模式能够承载一定的谐波电流，因为其连接特点，TN-C形成了PEN线。如果供电线路出现了问题，PEN线就能够通过保护装置形成一种对地电压，进而起到保护电气设备的作用；TN-S模式和TN-C有着本质上的不同，在TN-S模式中，保护线和中性线处于分开、隔离的状态，在这种情况下，PE线路处于“无电流”的情况，所以其外壳也不会附带相应的电流，安全性较高。因此，TN-S模式通常用作于居民居住场所或者精密仪器供电中；TN-C-S模式是在我国高层民用建筑中应用的最为广泛的接地模式，在这种接地模式中，中性线、保护线处于部分分离、部分合并的状态。其工作原理为：合并电路为变压器至居民楼的供电电路，然后通过分离的电路部分，将电力分别输送至各家各户。这种接地模式结合了TN-C、TN-S二者的优点，在确保可操作性的同时保证了电路的安全性。

3.1.2 IT模式

IT模式主要是指，电气系统中的PE线以及电源接地线处于“独立”的状态。如果某一个电器设备出现了问题，或者某一条分支电路出现了问题，那么IT系统就能快速启动保护装置，避免故障电路对整个电气系统产生影响。这种模式使得低压配电电网的负载得到了满足，同时针对各个家庭用电量较小的特点，一旦电路出现故障，检修人员也能快速的进行维修。

3.1.3 TT模式

TT模式主要指，将电源的中性点进行和接地保护装置进行直接连接，这种模式主要用作于城市公路供電系统的建设，在高层民用建筑中的应用较少。

3.2 漏电断路器在接地保护中的设置

漏电断路器是确保用电安全的重要装置，漏电断路器的设置要结合实际情况，并且要选择合适的断路器种类。在进行选择的时候，主要考虑因素为额定动作电流，确保额定动作电流了漏电断路器中点击量的匹配度。一般情况下，电气系统中正常电流的会小于漏电断路器中的额定动作电流，这样才能在漏电情况发生的时候，对电路产生保护作用。

4 提升高层建筑低压配电系统安全性的措施

第一，电器设备的选用一定要严格遵守国家标准以及技术规范，在选购电器设备的时候要货比三家，尽量选择质量好的电器设备；第二，高层建筑中的电力用户，必须严格遵守用电规范，不能为了一己私利而改动线路，避免出现电压不稳、漏电等情况；第三，在对电气系统进行建设的时候，工作人员要严格遵守相应的技术规范，同时相关部门要通过定期的培训，提高工作人员的综合素质以及技能水平，这样才能确保高层建筑中电气系统的可靠性以及稳定性。

5 结语

综上所述，在对高层建筑低压配电系统进行设计的时候，一定要秉承“安全至上”的原则，结合实际情况对电气系统的设计进行综合分析，选择合理的设计方式构建低压配电系统，进而为高层建筑的电力用户提供相应的安全保障。

参考文献

[1] 黄稳正.试析高层建筑电气设计低压供配电系统的可靠性[J].绿色环保建材，2017（2）：169.

[2] 张建林.探究高层建筑高低压供配电系统的设计及运用[J].建材与装饰，2016（5）：231-232.

[3] 陈瑜.现代高层建筑的供配电系统设计要点与节能[J].科技资讯，2017，15（27）：109-110.