解析高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全性

張義剛

【摘 要】低壓配電系統是建筑電氣設計中關鍵部分，它是整個建筑電氣系統中的一個重要環節。在建筑工程的電氣設計應用中，低壓配電系統設計施工不當極易引起安全問題。人們對供電安全的關注度也越來越高。因此在配電過程中，要對其配電系統進行合理的設計，對各級負荷要進行安全監控和檢測。不斷提高低壓配電的安全性和可行性。

【關鍵詞】高層建筑;電氣設計;低壓配電系統;安全性

一、高層建筑中低壓配電系統概述

1.1放射式配電系統

放射式指通過高層建筑物總的配電設備，將電力分配和輸送給建筑中各個次級配電箱當中。同時因為每一個次級電箱是單獨進行工作的，所以每一條子線路都是單獨運行的，當任意子線路發生故障，無法正常工作時，其他子線路不會受到影響，這種配電系統的設計方式的好處就是可靠性高，整體配電系統在日常使用中的控制方便。缺點在于由于采取單一核心控制多種次級配點箱，導致了實際布線的過程較為復雜，并且需要采取高度集中的控制方式。

1.2鏈條式配電系統

鏈條式配電系統指的是在同一條主線路上，采取“串接”的方式連接不同等級的自配電箱，從而實現對高層建筑的整體電能控制，與之前的放射式配電系統相比，鏈式配電具有節省布線長度，減少支路，成本低等優點，更加便于實際施工過程中電纜的鋪設。缺點是如果主線路的某個部分出現了故障，可能導致與其相連接的一部分次級配電箱的正常使用受到影響，同時如果整個系統中某一部分的配電單元在使用的過程中出現了問題，那么就會帶來整個配電系統的暫時斷電檢修，影響與其相連接的電路使用端的正常使用。某個配電箱出現了問題需要檢修時，要求對全中低壓配電系統內的所有配電箱進行斷電，會擴大故障的影響范圍，導致大面積停電。

1.3“樹干形”配電系統

所謂的樹干形配電系統，是指各個次級的配電箱與總線連接在一個主干線上。和鏈式配電系統相似，由于在線路設計上路程較短，在實際施工的過程中也具有低成本，便于施工等特點。當然也同樣存在如果主干線路出現故障，會影響一部分與其相連接的次級用戶的正常使用。

二、影響高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全主要因素

2.1短路保護以及過載問題

我們在以前的低壓供電系統里面要重點強調過載還有短路保護，這樣既可以加強用電設備保護又可以保護用電設備還可以預防供電線路遭到破壞。

2.2接地質量的問題

我們在高層建筑電氣設計還有施工過程里面，會經常出現混用接地行式的情況出現在低壓配電系統里面。可是供電系統還沒有針對接地這塊進行合理的處理，沒有作出必要的安全保護。

2.3缺乏到位的保護裝置

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。

2.4漏電保護器的問題

在人們的日常生活當中，各個類型的電氣設備已經廣泛使用，漏電保護器已普及，科學合理使用漏電保護器，可以有效的對接地故障進行控制和防范，這樣不僅可以預防人員受到觸電擊還能有效防御火災事故發生;但是，現如今選擇接線和漏電保護器時還存在著一些問題，使漏電保護器的功能無法有效發揮，從而降低供電系統的安全可靠性。

2.5越級跳閘問題

在高層建筑低壓配電系統設計過程當中，越級跳閘問題不容小覷，會直接造成經濟損失。在配電回路里面存在保護延時，就是我們所說的三階段的保護斷路器的設備，從而沒有辦法針對其作出有效抉擇。

三、高層建筑低壓配電系統中安全性設計

3.1高層建筑接地保護設計中漏電斷路器的選擇

在實際設計過程中，配電系統中末端使用的漏電斷路器電擊數量的安全界限與相關標準要求相符，同時電力系統中正常的泄漏電流應小于漏電斷路器的額定動作電流，這樣可以有效的減少對電電壓帶來的損害。而且在選擇漏電斷路器動作電流過程中，還要遵循具體的選擇原則，即對于分支線和線路末端用電設備、電路支線及電路干線等都需要使用漏電斷路器，以此來有效地保護電路電網的安全運行。

3.2選擇合理備用

在進行電氣設計的時候，主要目的就是為了避免由于故障而產生停電問題。因此，更要保證建筑供配電系統日常工作中的穩定。采取的措施一般是安裝備用電源，在過程中會出現的一些影響因素在于以下幾點：首先，備用電源是單臺機組，在設置額定容量時要保證在1500kVA以內;其次，若是供配電源出現故障，如斷電問題，則備用電源自啟時間不能超過10s，否則會由于長時間停電而造成重大影響結果;再次，在發電機正常工作后的投入工作中，要根據發電機從小打大的原則進行，避免同時供電從而增高母電壓降過高的情況;最后，供電系統在恢復供電之后，需要有一定時間的延時供電情況，大約時間范圍在30～60s內，然后再將發電機組關閉。

3.3選擇合理的接地保護形式

3.3.1IT系統

高層建筑電氣設計中的低壓配電系統除了保護供電低壓電流電壓之外，還要防止外部對電力電壓的影響，進而實現建筑供電系統的安全性和穩定性。IT系統作為低壓配電系統的接地保護方式之一，電源端口帶電區域不會安裝接地裝置，其帶電部分要流經高電阻和高電抗后進行接地保護，并對用電設備外漏導電部分進行直接性接地保護。對此，在高層建筑電氣設計中，使用IT型低壓配電系統接地保護裝置可以有效解決高層建筑供電不足的情況，提高低壓配電系統的安全性，進而實現高層建筑整體供電的穩定性和安全性。

3.3.2TT系統

低壓配電TT系統主要應用于兩個方面：①建筑電氣系統電源的中性點處需要進行直接的接地保護;②對電氣設備中外漏導電部分和電源中性點的接地設置中安裝接地保護裝置。在實際應用中，根據相關部門的規定選擇使用何種系統，TT系統一般應用于用電能力較低的農村地區和一些個別城市公用低壓線路也會使用，用電負荷較高的地區則不采取該系統。

3.3.3TN系統

在進行高層建筑電氣設計中，為了提高低壓配電系統安全性，可以應用TN系統，將電氣設備外殼連接到保護線上，設置保護模式，并把配電系統中各個中性點間進行保護連接。在TN系統中，其接地保護形式主要包括TN-C、TN-S、TN-C-S等三種保護模式，在實際應用中，結合系統中心線和保護線合并關系開展保護措施，若電網導線橫截面積符合供電運輸標志，則在接線過程中要合理控制接線布局，避免不合理的接線布局給整個供電系統造成影響。

3.4供配電裝置的可靠性

對于變壓器的有效選擇當中，需要對低壓供配電系統的現狀以及環境合理的融合。由于對于電氣裝置來講其往往很容易產生相應的火災，因此在對變壓器的選擇中需要保證其有一定的防火性。對于箱型干式變壓器來講其主要采用的絕緣性防火材料都是非常好的，并且還不會產生相應的燃燒情況，在一些特殊的天氣狀態下，比如，雷電天氣也會很容易造成火災的產生。

結語

總之，高層建筑電氣規劃實設計中低壓配電體系的安全性規劃設計不只要從接地維護規劃做起，還應留意電網線路以及電氣設備的挑選和施工安裝等，只要從規劃設計施工中做好低壓配電體系的安全操控，才干確保高層建筑低壓配電體系的安全安穩運轉。

參考文獻：

[1]董斌.建筑電氣設計中低壓配電系統安全性分析與闡述[J].智能城市，2017，3（01）：245.

[2]楊鑫鑫.建筑電氣低壓配電設計中各種接地系統的探討[J].江西建材，2016（24）：180-181.

（作者單位：恒大地產集團濟南置業有限公司）