高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性

王鑫玮

摘 要：本文对高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性问题进行了探讨，文章从阐述高层建筑电气设备特点入手，进一步分析了影响供电系统安全性的原因，最后对高层建筑电气中低压配电设计的安全性策略展开了研究。

关键词：高层建筑电气设计;低压配电系统;安全性;特点;原因;策略

电气资源是现代社会运行、群众日常生活、企业长期生产过程中不可缺少的重要资源，因此必须保证其稳定正常供应。在高层建筑体系内，为确保居民的基本用电需求，就必须在前期的低压配电系统设计过程中做好安全防患工作。在系统设计中，过载及短路保护、电气接地质量问题、保护装置不到位、漏电保护器使用问题是常见的安全事故爆发诱因，因此如何对其进行妥善处理，值得思考。

1 高层建筑电气设备特点

在现代城市体系中，高层建筑的占比越来越高，其主要特征是面积大、楼层高、结构相对复杂、内部设备繁多、耗能较为严重、管理需求较高等。和普通的多层住宅等工程项目比较而言，高層建筑所含的设备、结构都更为多样，以电气设备体系为例，其设备类型往往更为多元化、耗电量相当可观、负荷密度较高、在供电可靠性上具有比较严格的要求，整体来说，其电气系统更为高级，其内部包含了错综复杂的线路管道、功能不一的电气用房，且其自动化水平极高，因此为了确保这样的电气系统能长期稳定运行，就必须加强安全管理工作，对整个电气系统的设计进行严格把关，从源头上降低安全风险。

2 影响供电系统安全性的原因

2.1 过载及短路保护

一直以来，传统的建筑供电系统致力于解决两个关键性问题——即及时过载、短路保护，必须在解决上述两者基础上，才有可能对系统中的用电设备、供电线路形成有效的保护。只有在用电满足负荷要求的前提下，电气系统内的设备、线路才能得到基本保护，用户的人身财产安全才能因此得以保证。

2.2 电气接地质量问题

在对高层建筑的电气系统进行前期设计时，低压配电设计本身具有一定的难度，一旦操作不当就可能引起接地形式互相混淆的现象，但事实上，供电系统上并未在接地层面上采取科学的处理措施，亦或是忽略了设计规范的要求随意进行接地，这就极易导致电气接地错误现象。对于电气系统内的某些核心设备，如果接地处理不妥当，还会造成更为严重的大面积触电事故，其所造成的经济损失、人员伤亡往往不可估量。

2.3 保护装置不到位

保护装置的配备作为电气系统建设中的重要一环，如果在低压配电的后期运行过程中，保护接地做的不到位，或者过流装置发生故障，将会引起严重的用电安全事故，甚至会造成高层建筑整体失火，对社会造成严重的危害。

2.4 漏电保护器使用问题

漏电保护器是随着技术不断进步而出现的新产物，目前它已经被越来越多地引入到高层建筑电气系统中去，所发挥的作用也越发明显。究其本质，漏电保护器指的是对接地故障做严格控制、有效防范的先进设备，它能够在电气系统出现意外时对建筑工程及其使用者形成保护，避免出现严重的触电事故、火灾现象。但结合当前漏电保护器在接线、选择方面的现状看，尚且存在一定的操作失误现象，这就影响了漏电保护器自身功能的正常体现，也无法真正对电气系统形成保护。

3 高层建筑电气中低压配电设计的安全性策略

3.1 接地保护设计

在对高层建筑低压配电系统加以规划设计时，安全应该作为首要考虑对象得到关注，这样才能有效排除系统中可能存在的安全隐患，将风险扼杀于摇篮之中。具体来说，相关单位负责电力系统规划设计的技术人员，必须对市场上保护性能较强的接地保护装置进行全面的了解与正确的采购，将其引入低压配电系统中去，进而保证高层建筑低压配电系统的安全可靠性。例如，通过配备先进的接地保护装置、能够自动切断故障电路的设施，可以在很大程度上改善低压配电系统在面临安全事故时的应急处理能力。同时，各地区的电力系统规划设计人员必须结合各地区的实际情况、特定高层建筑项目的自身条件与电力需求，选择与其最匹配的接地保护装置。当前高层建筑内所包含的电气设备，其在规格种类、数量、性能上都可能存在大大小小的差别，工作人员可以具体问题具体分析，针对性地选择TN、TR和IT等差异化的保护形式，确保达到最佳的系统保护效果。

3.2 低压配电TT系统

如上文所述，低压配电TT系统是一种常见的电气设计形式，它在接地保护方面具有极大的实用价值。在利用该形式进行电气系统设计时，往往会选择低压运行的模式，此时电力系统中的中性线N与通电系统PE会互相结合;且在对PE进行设计运用时，如果在不通电的情况下，电气系统的正常运行往往不会遇到意外因素的阻碍。而对于某些电气设备数量较少、电容量较低且用电要求不高的电气系统来说，设计人员更多地会将TN系统引入到低压配电系统中去。但不可忽视的是，部分地区的低压线路供电也可能会利用TT系统，进而实现基本的电力供应，而这些电气工程的设计与施工标准会有一定的特殊性。

3.3 低压配电TN系统

不仅仅TT系统可以供电应用，与此同时，TN系统同样可以作为低压配电系统进行供电应用，但是TN系统工作需要一定的条件，首先我们需要准备一根保护线，然后利用保护线连接所有的电气设备，同时，中性点也应该在这条保护线上出现。同时需要连接的还有配电系统的各个中性点之间。TN-C，TN-S以及TN-C-S均为TN系供电系统的模式之一。供电系统的模式，主要是以低配电系统的要求为依据。在设计过程中，确定供配电系统的模式，同时，在实践过程中，需要选择正确的接线方式。TN-C，TN-S和TN-C-S这三者模式优点缺点并存，比如三相四线加PE线的接地系统即为TN-S模式，其实际应用场合主要为数据处理和精密电子仪器或者易燃易爆炸场合，而TN-C即为单独的三相四线模式，虽然其存在一定的局限性，但是其设计方案在生活中非常易于实现。

3.4 合理选择漏电断路器

漏电断路器作为电力系统内不可被忽视的、具有核心作用的一大设备，它能够在很大程度上保护系统的平稳运行，它一般与接地保护结合起来运转，进而形成专门针对高层建筑中低压配电系统的安全防线。相关工作人员在对漏电断路器进行设计与安装时，要首先做好设备的采购工作，通过对漏电断路器的类型、性能、特征的了解，对特定电气系统的漏电电流要求的分析，形成最科学的、有可行性的采购方案。值得关注的一点是，漏电断路器具有规避人身触电的作用，工作人员可以结合直接、间接接触的不同情况进行筛选、利用，从而真正起到防护效果。

4 结语

综上所述，加强对高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性问题的探讨，意义重大。相关工作人员需要明确影响供电系统安全性的原因，在此基础上提出低压配电设计的安全性策略，做好接地保护设计、低压配电TT系统与TN系统的设计、漏电断路器的选择等一系列工作。

参考文献：

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