高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨

卢冠豪

摘要：随着经济建设突飞猛进，高层建筑数量、规模日益壮大，用电安全随之受到社会大众高度重视。高层建筑电气设计方面，低压配电系统属于不可忽视内容，增加系统安全管控力度，可提高建筑使用安全性与供电稳定性，当高层建筑用电设备较多且满负荷运行时，用电风险必然升高。本文着重围绕低压配电系统安全展开研究与讨论。

关键词：高层建筑;电气设计;低压;配电系统;安全性

引言：我国高层建筑的定义为十层或以上的建筑物，随着建筑楼层的增加，电气设备数量和用电住户数量会增多，而且不同用户的电气设备功率、数量存在较大的差异，如果建筑电气设计不合理[1]，就会在正常使用过程中发生故障，影响建筑用电体验。所以在高层建筑设计中，电气系统的安全防护能力也是设计的重点。因此，高层建筑低压配电系统设计应以安全为基本原则，为建筑的正常运转提供稳定的电能供应，推动城市稳定发展。

1低压配电系统内涵

供电系统的组成部分较多，其中比较重要的是低压配电系统。低压配电系统主要由以下4个部分组成。（1）配电变电所。（2）配电变压器。 （3）高、低压配电线路，其中，高压主要是指其电压超过1kV，低压主要是指其电压不超过1kV。（4）控制保护设备在电能分配过程中，若运行严重超过负荷，实际运行中的低压配电系统会自动将电源线路切断，进入自我电动机保护状态。受多种因素的影响，低压配电系统运行中可能会引发火灾，影响因素包括电气线路老化、电气设备老化、安装技术欠缺等。就现阶段我国电气设计发展现状来看，多以装配漏电保护器、电位连接等手段解决上述问题。重视电气设计相关工作，对电气设计工作进行严格审核，可以有效保证低压配电系统的安全、稳定运行。

2高层建筑电气设计中低压配电系统安全风险因素

2.1系统过载

系统过载是低压配电系统常见的风险因素之一，在系统运行过程中，由于短路或者大功率用电设备的应用，导致配电系统运行过载。这种情况下，为了保护配电系统的安全性，断路器或者熔断保护装置就会及时发挥作用，切断配电系统的电能供应，从而避免引发电气设备损坏和电气火灾等安全风险。但是，如果配电系统的熔断与短路保护装置设备不合理，或者不能及时发挥作用，就会导致电路安全故障的发生，影响配电系统的安全性。

2.2接地质量不达标

目前，国内高层建筑电气设计与施工作业阶段，接地方面有着明显混用情况，加之供电系统未采用切实可行接地措施或违背标准规范接地，导致电气接地往往面临重大安全威胁，一方面不能使主要电气设备得到合理保护，另一方面会有更重大安全事故，乃至引起设备破坏与人身伤害事件，酿成难以挽回的损失，因此需要得到更多关注。

2.3保护装置不到位

根据有关资料报道汇总可知，现阶段高层建筑低压供配电系统方面，大部分安全保护装置均有着相应设置缺陷，系统漏电事件频频出现，没有从根源处进行合理测控，造成触点火灾事故屡见不鲜，使人身及财产安全面临极大威胁。在漏电保护问题，由于大量因素直接影响，高层建筑电气接地难免产生故障问题，从而容易造成非常恶劣后果，譬如人员触电、电气火灾等。为降低这类故障问题发生率，预防出现重大损失与恶劣后果，漏电保护器逐渐获得人们青睐，应用越来越广泛。然则实际情况中，由于选用不合理等情况存在，导致其功能常常无法体现出来，不仅如此，还可能失去应有的作用，进而导致配电安全随之面临威胁。

3如何提高高层建筑电气设计低压供配电系统的安全性

3.1合理设置自动切断电源的装置

在高层建筑进行低压配电系统设计中，依据实际情况安装电源自动切断设备是极为必要的。为提高高层建筑居民的用电安全水平，在居民人身及财产受到伤害的情况下，通常以自动切断故障电源设备的方式来降低居民遭受的伤害。设计低压配电系统时，设计人员通常依据建筑特点、设备应用需求进行合理规划。为避免建筑电路对设计产生影响，一般以多种点位连接的方式丰富接地不保护形式。TN系统、TT系统是现代高层建筑施工中常见的2种接地系统。其中，TN系统是在电气设备发生短路现象或电流过大时起保护作用。保护的方式是以电流保护器作为主体，对短路、超负荷装置进行保护。TT系统多用于解决因外在因素产生的导电问题，如電气设备的金属外壳与接地保护系统直接作用发生危险时，TT系统能够及时将电源切断[2]。以某市某高层建筑为例，该高层建筑在施工时对自动切断电源装置进行改进。改进前一年的配电系统的维修费用为8542元，而改进后一年的配电系统的维修费用下降到4298元。由此可见，电源装置设置的合理可有效降低维修费用[3]。

3.2做好接地安全保护工作

由于高层建筑中涉及的人员和电气设备数量较多，所以一旦出现火灾事故，后果十分严重。因此，为提升高层建筑的居住安全，降低火灾事故的发生概率，就要在实施高层建筑电气工程设计时，将安全性放在第一位，不仅在供电线路中设置相应的保护装置，而且还要结合不同类型的低压配电系统做好电气设备接地安全保护工作，具体可以从以下3个方面入手。（1）TT系统接地保护。在对该配电系统进行接地保护时，相关工作人员可采用RP接地方法，这样才能提升系统的运行安全，使其更好地保护建筑电气设备。（2）IT系统接地保护。在对该配电系统进行接地保护时，相关工作人员应将该系统接地故障安装在外部导电部位上，这样才能确保电气系统的安全稳定运行。与此同时，还要对该系统电源端口的带电部分经过高电阻、电抗或者阻抗进行接地保护，这样即便线路出现故障，其也可在第一时间切断线路，保障配电系统的正常运行。（3）TN系统接地保护。在对该配电系统进行接地保护时，为降低漏电风险的产生，相关工作人员不仅要在低压配电系统中加装漏电保护器，而且还要制订科学合理的线路保护设计方案，这样才能避免系统故障时导致线路出现闭合情况。

3.3全面优化低压配电系统设计

由于高层建筑低压配电系统大多具备两层负荷，所以为保证系统的安全稳定运行，应尽量在其配套线路中安装2台或以上数量的变压器。另外，还要合理配置1台柴油发电机组，确保电组供电的充足性，保障其在系统进线回路同时断电后，会第一时间发挥出应有的供电作用，并在供电系统作用下自行切换为使用备用电源[4]。此外，为进一步降低高层建筑用电安全事故的发生概率，还要对建筑消防用电系统进行全面的优化，以便增强其应用功能，进而在火灾事故发生时，可快速及时地切断非消防用电，最大化保障居民的人身财产安全。

结束语：综上所述，高层建筑低压配电系统设计的安全性，关键在于接地防护系统的设计、配电系统运行方案的设计、防护设备的配置、变压器的配置等方面。通过对以上内容的科学选择，能够保障高层建筑配电系统运行过程中有效防护安全风险，提升配电系统运行的稳定性，为建筑使用提供可靠的电力供应。

参考文献：

[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，2020，22：222.

[2]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，2020，08：19.

[3]于淼.高层建筑电气设计中低压供配电系统安全性的考虑[J].现代物业（上旬刊），2020，05：38-39.

[4]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），2020，06：243-244.