高層建筑電氣設計中低壓配電系統的安全性研究

陳 朝 煜

(福建省機電建筑設計研究院，福建 福州 350011)

?

高層建筑電氣設計中低壓配電系統的安全性研究

陳 朝 煜

(福建省機電建筑設計研究院，福建 福州 350011)

介紹了高層建筑低壓配電系統易出現的安全事故，從供電線路與配電方案兩方面，分析了低壓配電系統的安全性設計要求，并闡述了低壓配電系統的接地安全保護措施，以確保供電系統的正常運行。

高層建筑，低壓配電系統，供電線路，接地保護設計

0 引言

低壓配電系統是高層建筑電氣設計中一個十分重要的部分。在我國，一般10層及其以上的建筑就可以稱為高層建筑。而且隨著樓層的增加，整個建筑中的各種安全問題就會凸顯出來。建筑物越高，各個樓層的電氣設備就會增加，使整個建筑的電氣設計變得復雜而繁瑣。高層建筑的電氣設計不僅要考慮建筑整體供電的穩定性，而且還要滿足各個電氣設備的使用。所以，對于高層建筑電氣設計中低壓配電系統的安全分析就顯得很有必要。

1 高層建筑物低壓配電系統容易出現的安全事故

低壓配電系統由配電變電所、配電變壓器、控制保護設備等幾部分組成。主要用來對電的使用進行分配，當他們發生嚴重的超負荷運行時就自行切斷，確保電源線路及電動機的安全和完好無損。但是，近些年來，高層建筑的低壓配電系統經常性的出現安全問題。究其原因，主要是一些配電系統安裝人員自身的專業素質不夠硬，而且選用的電氣產品質量不過關，同時又對高層建筑中的電氣線路和設備等檢查不及時，導致低壓配電系統經常性的漏電，嚴重時就會引發火災，給人民的生命財產帶來很大的威脅[1]。因此，我們可以看到低壓配電系統在高層建筑中的重要性。

2 低壓配電系統的安全性分析

2.1 供電線路的安全分析

供電線路在進行設計時，應該充分考慮建筑物的材料、性質、環境以及電氣設備等各個方面的因素。應該盡量避免出現腐蝕線路等問題。在高層民用建筑中，消防用電設備應該采用其專門的供電線路，消防控制水泵、消防調度室、消防控制室、消防電梯等這些成套設備的供電，都應該在最末一級的配電箱處設置自動切換裝置。而且電路的設置必須要符合相關的規定，不能私自改變電路設計或者說不按規定設計。對于地下室車庫的照明配電應該拋棄以往那種直接裝在車庫墻上的做法，應該更加謹慎，同時設置專門的配電間來放配電箱，這樣可以防止一旦火災發生在配電箱附近，引起配電箱的著火。

2.2 配電方案的安全性分析

一般的高層民用建筑的變壓器往往在兩臺以上，而且還配置有一臺柴油發電機組。對于柴油機組，有一定的啟動要求。一般來講，當兩進線回路都停電的時候，柴油機組此時作為應急電源，必須要在10 s內自動啟動，這樣它才能負擔起重要負荷的供電。而且，為了保證消防用電的可靠性，在發生火災時，要求能夠自動切斷非消防負荷的用電。所以，我們應該對常見的變壓器和柴油機組組成的配電方案的安全性進行充分的分析，這樣才能提高低壓配電系統配電方案的安全性[2]。

3 低壓配電系統的接地安全保護

3.1 接地安全保護設計

對于高層建筑物的電氣設計要考慮多種方面的因素，其中放在首位的應該是人身安全。這里所講的人身安全，不僅僅指在建筑物中工作或者生活的用電人民的人身安全，而且還包括在進行電氣設計安裝時工作人員的人身安全。高層建筑物因為樓層比較高，而且建筑物內人員比較多，發生危險時撤退疏散也需要很長的時間?；谶@種情況考慮，一般的高層建筑物在設計電氣設備時，都要保證有相應的可以自動切斷故障點的裝置設備，這就是我們平時所提到的接地保護裝置。有了接地保護裝置，可以為高層建筑的用電安全提供保障。當建筑物內發生危險時，接地保護裝置可以自動切斷故障點的用電，給人們的安全帶來可靠的保障。而接地保護裝置設計安裝時，都要充分考慮建筑物的地形，電氣設備，電路保護裝置等因素，只有這樣才可以盡量避免因為外部的不利因素對高層建筑物的電路運行帶來的危險。

3.2 低壓配電系統接地保護模式

在高層建筑物電氣設計低壓配電系統中，接地保護裝置一般有三種比較有用且常見的模式。這三種模式分別是：IT，TN和TT模式。下面我們對這三種模式進行具體的分析。

1)IT模式。這種模式的接地保護對用電設備的外部導電部分可以進行自動的切斷，然后發出警報，讓人們能夠知道某段電路出現了故障，通過警報對故障進行恰當的排除使之恢復安全模式。

2)TN模式。在這樣的接地保護模式中，首先需要將整個建筑物的電氣設備外殼都連接到一根保護線上去，同時，低壓配電系統的中性點之間也應該進行相應的連接。另外，具體來分，TN模式還可以再分為TN-C，TN-S和TN-C-S這樣的三種。從整體上來講，這三種模式都各有利弊，TN-S適用于數據處理以及精密的電子儀器或者是有危險易爆的場合，而TN-C-S一般常見于工礦企業這樣的大型企業的供電線路中。

3)TT模式。采用這種模式的低壓配電系統，它電源的中性點處會進行恰當合理的直接接地保護裝置的設計。一般這樣的模式適用于城市公路的供電系統中。

3.3 接地保護設計中的漏電斷路器的分析

在高層建筑物進行接地保護裝置時，漏電斷電器可以說是必不可少的設備。但是對于那些漏電斷電器的選擇也要對實際的情況進行分析后再決定選用哪種斷電器。在進行漏電斷電器選擇的時候，還要充分考慮到斷電器的額定動作電流。因為額定動作電流的選擇與低壓配電系統中的漏電斷電器的電擊量要匹配，不然會帶來很大的危險。一般來講，電氣系統中泄露的正常電流會比漏電斷電器的額定動作電流要小[3]，這樣才會保證電路電壓不受損害。

對于如何提高高層建筑電氣設計中低壓配電系統的安全問題，任重而道遠。

1)相關的工作人員一定要依照有關規定來設計和安裝。同時，有關部門對這些相關工作人員自身的素質和職業修養一定要更加重視，定期對他們進行培訓，保證他們能夠有更高的工作水平和規范化的操作。這樣不僅可以保證建筑物電氣設備設計的安全可靠，而且對他們自己的人身安全也有一定的幫助。

2)施工單位也應該保證使用合格的電氣設備，不要為了降低成本貪圖便宜使用那些劣質的不合格產品，這樣會帶來無窮的后患。最后，用電人員也要規范用電，不要隨意私改線路，這樣容易導致電流電壓不穩，產生意想不到的危險。

經過上述的討論，我們已經明確了高層建筑中低壓配電系統的內涵，以及它的特點，容易發生的一些事故等方面有了初步的了解。緊接著，我們對低壓配電系統的安全性進行了分析，從它的供電線路、供電方案等方面進行了深入的了解。其次，我們對接地保護裝置進行了分析，包括它的模式，特點等。在最后，我們又對高層建筑中漏電斷電器的選擇進行了探討。至此，我們對高層建筑電氣設計中低壓配電系統的安全性進行了徹底的探究。但是，僅有這些分析探究是不夠的，理論上的知識必須應用到實踐中才會對問題的解決有所幫助。所以，我們在進行高層建筑電氣設計中低壓配電系統時，一定要對其安全性進行徹底的分析和探討，及時發現問題并進行解決，確保在進行設計和安裝施工后，能夠給人們帶來極大的方便，盡量消除高層建筑電氣設計中低壓配電系統中存在的隱患，確保人民的人身和財產安全。

[1] 王宏偉.高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全性探討[J].科技創新與應用,2012(22):222.

[2] 肖惠文.高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全性探討[J].中小企業管理與科技(下旬刊),2015(6):243-244.

[3] 葉書明.針對高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全性分析[J].民營科技,2014(19)：74-77.

Study on low-voltage distribution system safety in high-rise building electrical-design

Chen Zhaoyu

(FujianAcademyofElectromechanicalBuildingDesign，Fuzhou350011,China)

The paper introduces high-rise building low-voltage distribution system safety accidents. Starting from two aspects of power supply line and power distribution scheme, it analyzes safety design requirements of low-voltage distribution system, and illustrates low-voltage distribution system grounding safety protecting measures, with a view to norm operation of the power supply system.

high-rise building, low-voltage distribution system, power supply line, ground protection design

1009-6825(2016)20-0113-02

2016-05-04

陳朝煜(1970- )，男，高級工程師

TU852

A