高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全性探討

摘要：高層建筑中的電氣設計，作為一項復雜而又繁瑣的工作，無論哪一環節出現問題，都勢必會給整個高層建筑的質量造成影響。在高層建筑的電氣設計中，低壓配電系統占據的地位不容小覷。低壓配電系統設計不當的話，會帶來嚴重的安全事故。同時，由于高層建筑樓層高，耗能大，整體用電負荷量較大，其供配電可靠度直接影響到電力系統是否穩定運行，因此，為有效保證高層建筑供電的安全可靠性，就必須消除安全隱患。基于此，本文就對高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全性有關內容進行分析。

關鍵詞：高層建筑;電氣設計;低壓配電

1高層建筑中低壓配電系統設計要求

1.1滿足供電電源安全性

目前，高層建筑火災救援形勢越來越嚴峻，大多數高層建筑主要采用自身消防設施滅火，通過安全通道來疏散人員。其中，高層建筑自身的消防滅火設施必須依靠供電電源。在這種情況下，如果供電電源的安全性較低，則當發生火災后，所有與消防滅火相關的設備，如淋水系統、消防電梯、消防照明等，都不能夠發揮作用。

1.2保障供電連續性

通常，對于只要通過電網就可以提供兩個獨立電源的一些高層建筑來說，其基本上能達到一級與二級負荷的要求。但高層建筑內部具有非常重要的負荷，因此，還要綜合考慮以下情況：當高層建筑中的電源系統出現故障或需要進行檢修保養，而且另外一個獨立電源不能正常供電時，可以將柴油發電機組作為備用或者應急電源。而針對只能提供一個獨立電源的高層建筑，其必須將柴油發電機組作為備用供電電源。在進行高層建筑供配電系統設計時，必須要能夠滿足有兩個或者兩個以上的電源進行切換，而對于電源切換過程和時間，也需要滿足相關規范和電氣設備的要求。

2影響高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全因素

2.1配電保護裝置設置的問題

由于高層建筑中住戶較多，電氣負載數量大且形式復雜，很容易造成短路或過載問題，為防止對樓層建筑電路造成不必要的損失和短路情況的出現，因此，在低壓配電系統設計的過程中，一定要強調過載和短路保護問題，確保整個配電系統的正常工作。另外，在低壓配電系統的運行途中，在安全保護措施設置方面也會存在很多問題：接零保護;過流保護裝置等，從而沒有辦法強化漏電問題的控制措施，導致高層建筑總是出現火災等安全隱患，對人員的生命財產安全不利，從而導致財產損失不容小覷。

2.2接地質量問題

在高層建筑電氣設計還有施工過程中，會經常出現混用接地形式或未按施工規范隱蔽施工的情況。這將會直接影響電氣接地系統的安全，一方面無法實現對電氣設備的可靠保護，另一方面還可能引起漏電、火災等情況，造成設備的損失，人員的傷亡。

2.3漏電保護器的問題

在各種電氣設備廣泛應用的同時，漏電保護器能夠有效防范和控制接地事故，得到普及。通過漏電保護器的使用，在出現短路或者觸電問題時，可以保證立即斷電，不僅可以防止人員受到電擊，還可以避免火災發生帶來的損失。然而，在實際過程中，經調查發現，漏電保護器并沒有得到合理的利用，大大降低了供電系統的安全性及可靠性。

2.4關于電源可靠性的問題

一級負荷要求由兩路獨立電源供電，但往往電網提供的兩路電源來自同一個開閉所，可能來自同一高壓電網，實際上還是由一路電源供電。若一級負荷電源可靠性無法保證，中斷供電將造成人身傷亡，或將損壞主要設備且長期難以修復，甚至對國民經濟帶來巨大損失。

3高層建筑電氣設計中低壓供配電系統安全性措施

3.1保護裝置的選擇性配合

電力系統的運作過程中，也經常會出現接地故障和短路等問題，而一個系統區域中連續發生故障就需要采用兩個或是多個保護裝置相互合作來進行安全保障，這樣可以有效地提高該系統區域保護措施的成效。在故障發生時，及時地切斷發生故障的線路可以直接有效地保證電力系統的安全，而在超出相關設計范圍時不會進行保護行為，這也是通常的選擇性配合。針對低壓配電系統來執行選擇性配合設計，可以在電力系統出現問題時執行更加合理有效的保護措施，盡最大能力降低斷電影響的范圍，以此來降低故障對人們日常用電的需求。如果某個位置出現了接地故障或是短路問題，首先就要對該位置附近的設備和電路采取保護措施，切斷出現故障的線路，有效地避免整體電力系統跳閘所造成的全體斷電所帶來的影響，保障了人們用電的穩定性。

3.2加強接地保護

接地保護作為最基本的保護方式能夠為用電安全提供有效的保障，這種情況下在建筑電氣的設計過程中，要從建筑電氣的特點以及建筑配電系統的基本要求來進行接地保護裝置的確定，同時需要重點注意的是，多種接地保護形式要進行等電位聯接，這樣就可以有效的避免建筑內電路受到外部電壓的影響，接地方式在目前來說主要分為以下幾種：TT系統、TN系統和IT系統。目前，民用建筑最常用的是TN-S系統，分別引L1、L2、L3、N、PE，N為工作零線，PE為專用保護接地線，即設備外殼連接到PE上

3.3合理選擇漏電斷路器

在整個低壓配電系統中，漏電斷路器發揮著重要的作用。漏電斷路器可以及時防止重大事故的發展，實現低壓配電系統安全可靠的運行。在漏電斷路器的設計過程中，要對其進行科學的選型，特別是漏電斷路器的動作電流和響應時間的要求。另外，除在線路末端使用漏電斷路器以外，在電路支線和干線上也應適當增加漏電斷路器。

3.4配備柴油發電機組作為備用電源

為了確保建筑配電系統運行的穩定性和可靠性，降低因停電、回路短路對電氣設備和業主生活生產造成的影響，并滿足一二級負荷的配電要求，配電系統設計還應適當考慮配置備用電源。選用的備用電源以單臺機組為宜，額定容量應小于1000kVA。當配電出現斷電情況時，備用電源自動啟動時間應控制在10s以內，以免因停電造成較大的經濟損失。當市電恢復供電后，機組供電應延時供電30～60s，待供電穩定后方可關閉機組。同時必須注意，嚴禁將自備電源與市電并網，以免在市網故障同時拖垮柴油發電機組。

4結語

綜上，電力系統的安全性是高層建筑里面重點關注對象，應采取有效措施，從而解決各種安全隱患，設計及施工人員應加強對電氣設計安全性能的考核，嚴格遵守相關法律法規，定期開展設計及施工方面的培訓，每一個環節均考慮設置保護措施，加強配電系統的穩定性和安全性，以免造成事故發生，進而降低不必要的經濟損失。

參考文獻：

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[2]王長安.高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全分析[J].建材與裝飾，2016.

[3]陳寶瑩.低壓供配電系統在高層建筑電氣設計中的可靠性探討[J].通訊世界，2017.

作者信息：

孫媛（1988.7.11），性別：女;籍貫：湖北武漢;民族：漢;學歷：研究生、碩士;職稱：中級工程師;職務：電氣工程師;研究方向：配電。