高层建筑电气设计中低压配电系统安全性分析

刘俊发

LIU Jun-fa

（上海林同炎·李国豪土建工程咨询有限公司山东分公司）

(Shanghai T.y.lin Li Guohao Civil Engineering Consulting Co., Ltd. Shandong branch)

高层建筑电气设计中低压配电系统安全性分析

刘俊发

LIU Jun-fa

（上海林同炎·李国豪土建工程咨询有限公司山东分公司）

(Shanghai T.y.lin Li Guohao Civil Engineering Consulting Co., Ltd. Shandong branch)

随着我国城市化进程的加快，城市的用地面积日趋紧张，这就使得高层建筑在城市建设过程中日趋广泛。而电力作为人们日常生活工作中的必须能源，所导致的高层建筑电力安全隐患也日趋凸显。因此，对高层建筑电气设计中低压配电系统安全的分析就显得非常必要。

高层建筑；电气设计；低压配电系统；安全性

1 引言

随着社会经济的蓬勃发展，我国城市化进程不断加快，无数建筑在城镇迅猛耸立，使得我国城市用地资源日益紧张，而高层建筑无疑能够有效缓解这种状况。与此同时，由于电力在人们的日常工作与生活中有着广泛的应用，这就使得高层建筑在构造时充分考虑到电气设计的内容。为了保证高层建筑的电力供给，低压配电系统就成为了高层建筑在电气设计过程中尤为重要的构成成分。但是，随着低压配电系统在高层建筑中的应用与推广，低压配电系统在运转过程中所存在的安全隐患问题就显得尤为重要，这是因为其在漏电时，很有可能会导致火灾，给居民的人身安全及财产安全带来严重威胁。因此我们必须对低压配电系统有所了解，以便更好地解决低压配电系统在高层建筑应用中的隐患，保护人民的生命财产安全。

2 低压配电系统安全性概述及所存在的问题

低压配电系统主要负责对高层建筑的电力进行使用分配，它由控制保护设备、配电变压器以及配电变电所等部分构成。当这些组成部分出现超负荷工作运行的严重情况时，就会进行自主切断工作，以确保高层建筑的用电安全型得到足够的保障。然而，高层建筑在低压配电系统的电气设计、采购、安装及运转过程中，往往会出现安全性隐患，导致这种情况出现主要有以下几点原因：（1）在低压配电系统在选购过程中，采购人员没有对低压配电设备进行检查，导致设备本身就存在先天性缺陷；（2）设备安装过程中负责安装的人员自身专业素质缺失，安装技术不过关；（3）高层建筑的物业管理人员及维修人员缺乏对低压配电系统的定期检测与修缮。而以上原因将会导致低压配电系统漏电情况的产生，甚至在严重时会发生火灾，因此，对高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性分析就显得尤为重要。

3 高层建筑电气设计中低压配电系统安全性分析

3.1 供电线路的安全分析

我们在进行低压配电系统电气设计过程当中，必须对供电线路进行详细规划，在这个过程当中，需要从高层建筑的构成结构、周边环境、电气设备以及建筑材料等方面进行全方位的考量。例如，在高层建筑的设计当中，有关消防设备的供电线路必须为其开辟一条专门的通道，以防在停电、火灾等意外危险情况发生时，消防设备的使用不受影响。并且，高层建筑的居民在对家中房屋进行设计改造时，不得擅自更改特殊设施，如消防电梯、消防水泵等的供电线路。这样的规定是为了在意外发生时，最大限度地减少人民的生命财产损失。

3.2配电方案的安全性分析

在高层建筑的低压配电系统中，往往会配备2台或2台以上的变压器，并且为了防止突发意外的出现，还会同时配备柴油发电机。通常来讲，柴油发电机组只有在高层建筑的低压配电系统出现严重问题时才会被允许作为应急装备来使用，并且，只有在低压配电系统的两条进线回路均发生故障时才能够进行自动启动。尤其是在火灾情况意外发生时，高层建筑的低压配电系统会按照预先设计的程序对整幢建筑进行断电，以防止火灾引起电路走火，进而出现爆炸的危险情况。因此，在对低压配电系统的安全性进行分析时，必须充分考虑到变压器及柴油机发电机机组对低压配电安全性所起到的积极作用。

3.3低压配电系统接地保护模式

3.3.1 低压配电IT系统模式

为了提升低压配电系统的安全性，在高层建筑低压配电系统的电气设计当中，往往会采取接地安全保护的相关设计。所谓接地安全设计，是指在高层建筑内部出现危险情况时，例如火灾的发生，接地保护装置会进行自主断电，避免电路及电气设备在火灾中给人们的生命安全带来更大的威胁隐患，因此，接地保护设计就显得至关重要。目前，在对高层建筑的低压配电系统进行电气设计时，通常有以下3种接地保护模式。即IT模式、TT模式以及TN模式。

首先，所谓低压配电IT系统模式，是指接地制。从当前情况来看，在对高层建筑进行低压配电系统的电气设计当中，低压配电IT模式是一种能够对低压配电系统进行有效保护的先进接地保护模式。它的特点是，在一般情况下，IT系统模式并未进行接地保护配置装配，它主要是对带电区域的端口进行了电抗和高电阻的设置，从而使接地保护得以有效的实现。另外，在低压配电系统的运转过程中，往往会出现漏电情况，这就需要对接地保护装配进行相关设置，以防止漏电情况带来的危害。由于低压配电IT模式对低压电气系统供电稳定性的提高有着良好的效果，并且，一般来讲，IT系统模式往往能够满足耗电量高或者需要进行连续性供电的高层建筑的需求，因此，国内大多数企业，低压配电IT模式是他们的首选。

3.3.2 低压配电TT系统模式

其次，低压配电TT模式是另一种常用的电气系统接地模式。在低压配电TT系统模式的应用中，高层建筑低压配电系统的电气设计者往往会对电源中性点处进行保护装配的直接安装，这是一个需要进行科学合理分析的过程。此外，这种模式在电气设备的外部还进行了导电装置的配备，并且进行了直接接地的保护装置的安装，这就使得低压配电系统在高层建筑的电气保护过程当中，能够对供电系统进行有效保护，确保其平稳运行。这种模式往往在城市的公交系统中有着广泛的应用。

3.3.3 低压配电TN系统模式

最后，TN模式是除了IT模式和TT模式外所常用的一种低压配电系统模式。TN模式在实际操作过程中较为复杂，它需要走一条专门的保护线路，从而使需要被保护的电力电气设备被连接在一起，使得能够对其进行接地的保护。它的复杂主要体现在中性点的连接方面，电气设计者必须对每一个需要被纳入保护的电气设备进行中性点的确认，以便施工者能够将电气设备的中性点全部连接在一起，这就造成了工程量的繁琐且误差率较高的缺陷。其中，TN-S、TN-C以及TN-C-S这3种模式在TN模式中系统模式中较为常见。TN-S往往应用在复杂的电子设备处理领域；TNC-S在矿业的生产及其他工业领域较为常用。

3.4 接地保护设计中的漏电断路器分析

漏电断路器在接地保护的应用中发挥着关键性的作用。在高层建筑低压配电系统的运转过程当中，我们发现，漏电断路器能够在低压配电系统出现漏电情况时对电气设备进行保护，防止漏电事态的进一步扩大化，为及时排除险情赢取了时间。在漏电断路器的电流设置当中，其电流设置值必须高于低压供电系统的额定电流，这是我们需要注意的一点。

4 结束语

随着我国城市化进程的加快，高层建筑在我们的生活中日趋广泛，因而高层建筑电气设计中低压配电系统安全性分析也就显得尤为重要。本文主要对高层建筑中低压配电系统安全性概述及所存在的问题进行了初步分析，在此基础上，对高层建筑电气设计中低压配电系统安全性进行了研究与分析，进而对低压配电系统接地保护模式的种类有了一定的认知，从而更有效地消除低压配电系统安全性中所存在的隐患，给人们的生命财产安全带来进一步的保障。

[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, 2012(16):222-222.

Safety Analysis of Low Voltage Distribution System in Electrical Design of High Rise Building

With the acceleration of the process of urbanization, the urban land area is becoming increasingly tense, which makes the high-rise building in the process of urban construction is becoming more and more extensive. As the necessary energy for people's daily life, electric power safety risk caused by high-rise buildings is becoming more and more prominent. Therefore, it is very necessary to analyze the safety of low voltage distribution system in the electrical design of high-rise buildings.

high-rise building; electrical design; low voltage distribution system; security