试析高层建筑电气设计中低压配电系统安全性

李磊

摘要：近年来，城市中庞大的劳动人口基数对有限的城市范围带来了极大的负担与压力，城市现有的占地面积已经无法满足城市中居民的生产与生活用地，立体空间的理念应运而生，通过充分利用城市的立体空间，借助高层建筑可以有效增加城市的实际用地面积与容积率，节约城市的建筑面积，缓解城市，尤其是特大型城市用地紧张的压力，是提高社会和谐程度与人民生活满意度的重要手段。

关键词：高层建设;电气设计;低压配电系统

对高层建筑的低压配电系统进行设计，对于整个高层建筑的电气设计有重要的影响。建筑设计规范中的相关标准，超过10层的住字或者是大于24米的民用建筑都称为是高层[1]。建筑高层中所使用到的电气设备种类多、数量大，这对于电气设备的可靠性提出了很高的要求。为了保障高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性，需要在实际的低压配电设计采取诸多的设计保护措施，例如对低压配电系统中的接地进行设计和保护，以此来提高低压系统的安全性，这对于低压配电系统的设计有一定的挑战。

1、高层建筑中低压配电系统概述

所谓的高层建筑的中低压配电系统是高层建筑中常见的供电方式，一般来说有以下几种方式∶

1.1 放射式配电系统

放射式指通过高层建筑物总的配电设备，将电力分配和输送给建筑中各个次级配电箱当中。同时因为每一个次级电箱是单独进行工作的，所以每一条子线路都是单独运行的，当任意子线路发生故隆。无法正常工作时，其他子线路不会受到影响，这种配电系统的设计方式的好处就是可靠性高，整体配电系统在日常使用中的控制方便。缺点在于由于采取单一核心控制多种次级配电箱，导致了实际布线的过程较为复杂，并且需要采取高度集中的控制方式。

1.2 链条式配电系统

链条式配电系统指的是在同一条主线路上，采取"串接"的方式连接不同等级的白配电箱，从而实现对高层建筑的整体电能控制，与之前的放射式配电系统相比，链式配电具有节省布线长度，减少支路，成本低等优点，更加便于实际施工过程中电缆的铺设。缺点是如果主线路的某个部分出现了故障，可能导致与其相连接的一部分次级配电箱的正常使用受到影响，同时如果整个系统中某一部分的配电单元在使用的过程中出现了问题，那么就会带来整个酯己电系统的暂时断电检修，影响与其相连接的电路使用端的正常使用。某个断电箱出现了问题需要检修时，要求对全中低压配电系统内的所有配电箱进行断电，会扩大故障的影响范围，导致大面积停电[2]。

1.3 "树干形"配电系统

所谓的树干形配电系统，是指各个次级的配电箱与总线连接在一个主干线上。和链式配电系统相似，由于在线路设计上路程较短，在实际施工的过程中也具有低成本，便于施工等特点。当然也同样存在如果主干线路出现故障，会影响一部分与其相连接的次级用户的正常使用。

2、提高高层建筑电气设计低压配电系统安全性的措施

2.1設置自动切断电源装置

高层建筑为了实现安全合理用电，在设计电气系统时应安装自动切断故障设施，以充分降低其对技术人员与财产的损害程度。对此，技术人员在设计电气方案时应充分结合高层建筑的特点与设备的实际使用情况，做到合理规划。为了保证电路的安全性，避免受到威胁，还应多种电位连接接地保护装置，采用工N与YY两种电气系统。其中，在电气系统短路以及电流过大的保护系统中更多采用T系统，且技术人员还应安装电流保护器，以防止电流短路与超负荷问题。

2.2加强接地保护

接地保护能为低压配电系统提供有力的安全用电保障。在高层建筑低压配电设计中，需要从电气特点和基本要求对接地保护装置进行确定。除此之外，还需要考虑∶当存在多种接地保护形式时，需要进行等电位连接，以防止低压配电系统的电路受到外部电压的影响。接地方式主要有2种，分别为TT系统和TN系统。

2.3选择适合备用电源

当前很多高层建筑会出现区域性停电问题，为了减少停电带来的不良影响，设计人员应准备一定的备用电源，出于安全性与合理性，采用单台机组的备用电源额定容量应保持在1500kVA以下。同时，确保备用电源在断电后可以自行启动，降低因停电引发的损失。发电机组达到一定程度时，应错开投入时间，为电流的恢复提供一定时间。当供电系统突然停电时，当负荷较大时会引发更大损失，甚至会威胁人们的财产安全。对此，恢复电力系统供电模式后不能直接送电，应延迟1min左右，之后恢复供电再重复供电，提升发电机组运行的安全性与合理性[3]。

2.4合理选择漏电断路器

随着建筑物低压配电系统的不断完善，在整个供电系统中，由于电气设备不断增多，负荷越来越大，对供电系统的安全性和可靠性都有了更高的要求。在整个低压配电系统中，漏电断路器发挥着重要的作用。漏电断路器可以及时防止重大事故的发展，实现低压配电系统安全可靠的运行。在漏电断路器的设计过程中，要对其进行科学的选型，特别是漏电断路器的漏电电流要求。

2.5确保主线接线安全性

低压配电系统设计中，主线设备占据面积较大，所处环境过于复杂，为保证低压配电系统安全性，做好主线设计，维护运行安全性是非常必要的。在实际操作中，应对主线设备种类及性能加以详细分析和考量，并预测运行中可能出现的故障问题，合理制定设计方案和应急措施，以加强主线及其设备连接的可靠性，减少事故的产生。

结语

电力系统的安全性是高层建筑里面重点关注对象，采取有效措施，从而解决各种安全隐患，设计时还要施工人员加强对电气设计安全性能的考究，严格遵守相关法律法规，定期开展设计及施工方面的工作，需要在高层建筑中安装漏电保护器，合理有效开展接地接零设计，每一个环节设计保护，加强配电系统的稳定性还有安全性，以免造成事故发生，降低经济损失。

参考文献：

[1]王庆庆.试析高层建筑电气设计中低压配电系统安全性[J].居舍，2020（10）：93-93.

[2]邱慧萍.高层建筑电气设计中低压供配电系统安全性分析探讨[J].中国战略新兴产业，2017，000（12X）：176-176.

[3]沈明.高层建筑电气设计中低压供配电系统安全性的考虑[J].建筑工程技术与设计，2017，000（014）：4618-4618.