高层建筑电气设计中低压配电系统安全性分析

王伟

摘要：在21世纪市场经济蓬勃发展的今天，人口数量已将达到峰值，建筑的楼层需求也越来越高。随着楼层高度的增加，建筑电气工程的设计需求也越来越多。其中低压配电系统的安全性是最为人所关注的，因为这直接关乎到广大群众的生命财产安全。

关键词：建筑电气设计;低压配电系统;安全性

前 言

在我国建筑楼层数量在十层以上，建筑高度在二十四米以上的就被称作高层建筑。针对高层建筑楼层多、用电需求量大的特点，其相对应的电压负荷载需求也跟着增多。在人员密集的高层建筑中大量的电器同时运作，其安全隐患不言而喻。此时的供电系统就要发挥其维护电力系统正常运作的功能。笔者将阐述高层建筑电气设计中的低压配电系统经常安全问题以及解决方法，以此来提升低压配电系统使用的安全性。

一、在低压配电系统中出现的安全问题是可以避免

由于高层建筑中电压负荷载需求量大，对电气设备的配电系统要求就高。楼层高度如果在十层以上，那么其供电线路就要很长。除此之外，像是消火栓、消防电梯等用电设备，都需要对其负荷供电进行严格的规定。所以要满足高层建筑的供配电系统需求，是有难度的。

低压配电系统是在供配电系统中尤为关键的一个部分，是由低压配电器、配电变电所、配电变压器、高压配电线路以及控制保护设备组成。其作用是对电量进行分配的同时，在发生电量过载或者电能超负荷时自动进行切断，以实现对供配电设备的保护。在实际应用中，由于安装维护的工作人员素质能力有限，对电气设备和线路的检查不及时。又或者是因为使用的电气设备质量不达标等多种情况并存，从而造成漏电，引起火灾，为人民群众的生命财产安全带来损失。针对此类情况，电气设计人员采用电位联结、选择保护接零以及装配漏电保护器等措施规避这种安全隐患。

二、在低压配电系统中供配电方案的安全性分析

在制定供配电方案的时候，满足电力负荷的同时，变电所的安全性起着至关重要的作用。一级二级负荷是高层建筑中大量使用的，所以变压器的需求在两台以上。与此同时，还需要配备一台柴油发电机组，其作用是肩负起电力负荷需求的同时保证消防用电。当火灾发生时，柴油发电机组能自动切断非消防用电负荷，以保证消防用电的运行。在确定供配电方案的过程中，采用并列运行两台或兩台以上的变压器和配设一台柴油发电机组是实现低配压系统供配电的最佳方案。

三、在低压配电系统中供电线路的安全问题

供电线路的安全性是供电电源能否长期有效地满足电力负荷需求的重要条件。根据建筑的实际条件，确定供电线路的敷设方式。在敷设供电线路的过程中，要避免接触腐蚀物、污染物，远离外部热源、灰尘聚集地等对线路的安全使用存在影响的各种因素。还要考虑供电线路在使用的过程中，因建筑的伸缩性而出现的振动和碾压等外界应力而造成的损害。高层建筑地下室车库的电气设计中，急照明设备往往安装在地下室车库的墙上。如果发生火灾，配电箱没有做防水措施那么很快就会被烧毁，应急照明的作用也就无从实现。所以地下室车库配电箱应配备配电间，以此来保证应急照明在防火应急方面的有效性。

四、电气设计中低压配电系统的保护设计

1.低压配电系统中接零保护的设计

接零保护是指，在低压配电系统中将电力系统的中性点和地面连接起来。具体操作就是把电器设备的外部与供电系统的中性点用PEN线联系起来，此种供电手段就是TN供电系统。供电系统中的装置与接零装置是互相联系的，像是断路器。电器如果发生短路现象，短路的电流就会沿着该电器的保护线进行回流到接地的地方。

2.低压配电TN系统

在利用TN系统对低压配电系统进行供电之前，除了把配电系统中的中性点间连接起来外，先要将电气设备外壳与一个保护线连接起来，进行一定的保护设置。在TN供电系统中还存在TN-S、TN-C和TN-C-S，这三种模式是根据低压配电系统中保护线和中性线之间的合并关系设置的。在设计电网的过程中，电网线路中铜导线的截面面积达到了一定的标准，则需根据需求使用合理的接线方式。在使用接线方式时不能滥用一些不合理的方式，这样会造成整个线路瘫痪的情况发生。TN-S、TN-C和TN-C-S，这三种模式在各自的实际应用中尤其特有的优势与劣势。TN-S系统是指三相四线加PE线的接地系统，主要应用于精密电子仪器、数据处理以及有爆炸危险的场合。TN-C系统也是三相四线系统，这种系统的方案设计在实际应用中很容易实现。TN-C-S系统主要适用于工矿企业的供电。

3.低压配电 TT 系统

在高层建筑电气系统设计的过程中，TT系统是指在电源中性点处要直接进行接地保护设计。在对外漏导电部分的电气设备进行接地设置时也要进行相应的保护设置。建筑电气系统设计中的低压配电系统在使用TT系统时，电力系统中的中性线N和PE线路之间间并没有进行通电。而且在建筑电气运行时，PE线路不通电。在高层建筑电气设计中低压配电系统对TN系统的应用一般都是些用电要求低、电容量低的场合，像是电气设备量小设备不聚集的农村。在个别城市的公用低压线路的供电中会使用TT系统，但会对这些个别的用电地区进行低压配电TT系统的供电规定。

4.低压配电 IT 系统

在高层建筑电气系统设计的过程中，IT系统是指在电源端口的带点区域不进行接地设置，而是将电源端口的带电区域通过电抗、高电阻以及阻抗来进行接地保护。此外，用电设备中的外漏的导电部分也应直接进行接地保护。在建筑电气设计中低压配电系统中，使用IT系统进行电力供应具备了较高的稳定性和安全性。IT系统尤其适用于那些对供电要求高，需要不间断进行供电的建筑中。目前许多建筑企业已经在生产运行的过程中使用了此系统，使用效果非常实惠。

5.低压配电系统中接地保护的设计

接地保护与接零保护不同，它没有与电器设备的外部和供电系统的联系，是以独有的接地极的方式对低压配电系统进行保护的。高层建筑电气系统的设计过程中，如何保证供电用电的安全性，使民众的人身财产安全免受伤害？一般情况下供电系统的运行保障，是建筑电气系统的在设计的过程中设置自动切断发生故障的电路设备或是进行接地保护。其中接地保护的设置要通过建筑工程中的实际条件来进行。实际条件是指建筑电气配电系统中电气回路中的保护线额截面面积、电气设备的使用情况以及接地保护形式。在使用接地保护形式时，需要注意的是要进行总等电位联结，是为了避免建筑线路会受到外部危险电压的影响。

五、结束语

随着经济发展步伐的加大，人们对生活质量的要求越来越高。其中居住的环境质量尤为被人们关注，高层建筑已逐渐走入民众住房的普遍趋势。电气设计是为人们居住安全保驾护航的重要因素，在实践中证明解决问题不如把问题挡在“出现”之内。电气工程中低压配电系统的安全性设计正是起了杜绝问题出现的作用。在高层建筑越来越多的投入使用的情况下，对电气设计中配供电方案、供电线路的安全问题的分析以及对接零保护、接地保护措施进行探究。以确保高层建筑的供配电系统安全，避免安全事故发生所造成的损失。

参考文献：

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