高層建筑電氣設計中低壓配電系統的安全性剖析

倪明熊

摘要：本文闡述了高層建筑低壓配電系統故障導致的安全事故，通過低壓配電系統的接地保護與低壓配電系統的接地保護兩方面對高層建筑電氣設計中低壓配電系統的安全性進行了詳細分析，以供參考。

關鍵詞：高層建筑;電氣設計;低壓配電系統;安全性

隨著社會經濟的快速發展，人們生活水平不斷提高，對建筑工程的質量及性能也有了新的要求。現代生活不僅要滿足基本的生活需求，還應更加豐富且多元化，傳統的低壓配電系統需要不斷完善和創新，這樣才能更好的符合時代變化，對電氣設計來講不僅需要新的突破，也面臨很大的挑戰。

一、高層建筑低壓配電系統故障導致的安全事故

隨著我國城市化建設的腳步不斷加快，越來越多高層建筑如雨后春筍一般被修建起來，有效緩解了土地資源緊缺的問題。但是高層建筑物的增多，卻帶來了相應的安全問題，其中較為多見的就是“用電安全”問題。低壓配電系統是高層建筑電氣系統的重要組成部分，在高層建筑正常用電中有著重要的作用。低壓配電系統由配電變壓器、變電所、電路保護設備、控制保護設備組成，其作用：主要用作于對電力進行合理分配，進而確保高層建筑居民的正常用電。低壓配電系統有著相應的安全保護裝置，一旦出現短路、漏電、超負載等情況，就會自動切斷電源，起到避免安全事故發展的作用。但是，近幾年我國高層建筑因低壓配電系統故障引發的安全問題卻屢見不鮮。究其原因不難發現，主要是因為我國大部分配電系統安裝人員的綜合素質不過關，且選用的電氣產品質量參差不齊，同時檢修、維護工作也沒有定期開展，致使高層建筑中的低壓配電系統經常出現漏電、超負荷等情況，如果低壓配電系統中的安全裝置沒有正常工作，就有可能引發火災、電路燒毀等等情況，進而給高層建筑中居民的人身安全、財產安全造成損害。從這一點就可以看出，低壓配電系統的安全對，人民生活的重要性。

二、低壓配電系統的接地保護

（一）低壓配電IT系統

現階段來說，在高層建筑電氣設計過程中通常會采用低壓配電IT系統，并且該系統也是目前較為先進的接地保護措施。常規情況下，低壓配電IT系統的帶電區域電源端口不采用專門的保護系統設計，而是通過對端口增加電阻和電抗的方式大幅度降低電流的方式進行保護。

除此之外，在電氣設備正常運行過程中可能會出現漏電情況，因此需要在電氣設備的外部進行接地保護裝置的設計，防止漏電危害。該系統能夠對供電穩定性進行有效的優化，并且安全性能夠得到保障，一般來說，該系統通常在高層建筑電氣設計中進行應用。

（二）低壓配電TT系統

低壓配電TT系統在建筑電氣設計中也較為常見。采用這種系統能夠對電源中性點位置進行有效的保護，對于運行狀態下的電氣設備外部導電設備來說，低壓配電TT喜用的保護措施與中性點位置保護方式大致相同，但該位置設計了直接接地保護設備。

低壓配電TT系統在應用過程中為保證建筑供電系統的穩定運行，PE線與N中性線兩者之間，通電關系是不存在的;采用該TT系統在運行時，PE線通電情況是不存在的，因此無法傳輸電力。但在實際應用中，該系統可以有效的在用電量較低的建筑中得以應用，一般較多應用在農村，部分城市也有所應用。

（三）低壓配電TN系統

低壓配電TN系統的設計應用與IT、TT系統相比復雜程度較高，在其設計過程中對于保護線的要求嚴格，需要質量和效率較高的保護線將電氣設備進行連接，構建合并式保護系統，連接過程中需要對中性點進行統一連接，這項內容尤為重要。

在低壓配電TN系統模式當中，TN-C、TN-C-S、TN-S這3種模式是比較有效的，需要依據統一的低壓配系統中的保護線、中性線，最后合并設置。TN系統中的3種有效模式，各自都存在著局限性和特點，其中TN-S系統，俗稱三相五線制供電系統，可以應用于比較密集的數據區域，或者是縝密的電子設備管理領域。三相四線制供電系統是TN-C系統，一般應用于工業生產領域。

三、低壓配電系統的接地保護

（一）接地保護安全性闡述

由于高層建筑自身的復雜性，在開展電氣設計過程中需要進行多方面分析，最為關鍵的是使用者和施工者的人身安全，并且也要加強對建筑自身的安全系數考慮。為提升低壓供電系統安全性，一般來說在進行電氣設計過程中都會應用故障點自動切斷技術，即接地保護裝置，通過這種方式有效的提升供電安全，為高層建筑電氣系統的運行奠定基礎。在對高層建筑電氣設計過程中也要對低壓供電系統設計位置、電氣設備應用狀況等綜合內容進行研究，有效降低外部環境所帶來的運行隱患。

（二）接地保護的應用

本文所述的三種低壓供電系統較為具有代表性，對于IT系統來說在進行接地保護裝置設計過程中能夠有效的切斷電氣設備的外部導電內容，并發出警報，使技術人員能夠及時發現并采取有效的處理措施;TN供電系統多采用金屬電子元件，當發生故障時會產生大量的電流，這種情況下對于用電量較大的電氣設別來說能夠進行有效的保護，并降低使用者的經濟損失;而TT系統這是通過地外保護裝置來對電氣設備運行進行保護，可以及時的對故障回路電流進行切斷，更好的保證電路運行安全。

（三）漏電斷路器種類選擇

通過對電力系統的運行研究，我們可以指導漏電斷路器具有較大的作用，能夠有效的保證電力系統的正常運行，一般來說高層建筑中的電氣設計都會設計兩道漏電保護防線。在電氣設計過程中需要對漏電斷路器的類別進行科學選擇，使其能夠在合理范圍內進行電流切斷，選擇過程中需要對高層建筑低壓供配電的實際使用狀況及波段斷路器型號和規格進行詳細分析，并對漏電斷路器的標準額定電流值進行分析，使漏電斷路器能額定限制電流能夠大于電力系統發生斷路外漏時的電流值，確保低壓供電系統的穩定運行。

四、結束語

綜上所述，高層建筑相比于普通建筑而言電氣故障發生的風險更高，為了避免高層建筑電氣系統故障問題的發生，做好低壓配電系統安全性設計具有重要意義。電氣故障的發生不僅會造成巨大的經濟損失，還有可能威脅人們的生命財產安全，這對于高層建筑的整體效益而言極具危害性。因此，在進行高層建筑低壓配電系統設計時應該從實際角度出發，將安全因素作為設計的第一要素，全面保證配電系統運行安全。

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