高層建筑電氣設計中低壓配電系統的安全性

王鑫瑋

摘?要：本文對高層建筑電氣設計中低壓配電系統的安全性問題進行了探討，文章從闡述高層建筑電氣設備特點入手，進一步分析了影響供電系統安全性的原因，最后對高層建筑電氣中低壓配電設計的安全性策略展開了研究。

關鍵詞：高層建筑電氣設計;低壓配電系統;安全性;特點;原因;策略

電氣資源是現代社會運行、群眾日常生活、企業長期生產過程中不可缺少的重要資源，因此必須保證其穩定正常供應。在高層建筑體系內，為確保居民的基本用電需求，就必須在前期的低壓配電系統設計過程中做好安全防患工作。在系統設計中，過載及短路保護、電氣接地質量問題、保護裝置不到位、漏電保護器使用問題是常見的安全事故爆發誘因，因此如何對其進行妥善處理，值得思考。

1?高層建筑電氣設備特點

在現代城市體系中，高層建筑的占比越來越高，其主要特征是面積大、樓層高、結構相對復雜、內部設備繁多、耗能較為嚴重、管理需求較高等。和普通的多層住宅等工程項目比較而言，高層建筑所含的設備、結構都更為多樣，以電氣設備體系為例，其設備類型往往更為多元化、耗電量相當可觀、負荷密度較高、在供電可靠性上具有比較嚴格的要求，整體來說，其電氣系統更為高級，其內部包含了錯綜復雜的線路管道、功能不一的電氣用房，且其自動化水平極高，因此為了確保這樣的電氣系統能長期穩定運行，就必須加強安全管理工作，對整個電氣系統的設計進行嚴格把關，從源頭上降低安全風險。

2?影響供電系統安全性的原因

2.1?過載及短路保護

一直以來，傳統的建筑供電系統致力于解決兩個關鍵性問題——即及時過載、短路保護，必須在解決上述兩者基礎上，才有可能對系統中的用電設備、供電線路形成有效的保護。只有在用電滿足負荷要求的前提下，電氣系統內的設備、線路才能得到基本保護，用戶的人身財產安全才能因此得以保證。

2.2?電氣接地質量問題

在對高層建筑的電氣系統進行前期設計時，低壓配電設計本身具有一定的難度，一旦操作不當就可能引起接地形式互相混淆的現象，但事實上，供電系統上并未在接地層面上采取科學的處理措施，亦或是忽略了設計規范的要求隨意進行接地，這就極易導致電氣接地錯誤現象。對于電氣系統內的某些核心設備，如果接地處理不妥當，還會造成更為嚴重的大面積觸電事故，其所造成的經濟損失、人員傷亡往往不可估量。

2.3?保護裝置不到位

保護裝置的配備作為電氣系統建設中的重要一環，如果在低壓配電的后期運行過程中，保護接地做的不到位，或者過流裝置發生故障，將會引起嚴重的用電安全事故，甚至會造成高層建筑整體失火，對社會造成嚴重的危害。

2.4?漏電保護器使用問題

漏電保護器是隨著技術不斷進步而出現的新產物，目前它已經被越來越多地引入到高層建筑電氣系統中去，所發揮的作用也越發明顯。究其本質，漏電保護器指的是對接地故障做嚴格控制、有效防范的先進設備，它能夠在電氣系統出現意外時對建筑工程及其使用者形成保護，避免出現嚴重的觸電事故、火災現象。但結合當前漏電保護器在接線、選擇方面的現狀看，尚且存在一定的操作失誤現象，這就影響了漏電保護器自身功能的正常體現，也無法真正對電氣系統形成保護。

3?高層建筑電氣中低壓配電設計的安全性策略

3.1?接地保護設計

在對高層建筑低壓配電系統加以規劃設計時，安全應該作為首要考慮對象得到關注，這樣才能有效排除系統中可能存在的安全隱患，將風險扼殺于搖籃之中。具體來說，相關單位負責電力系統規劃設計的技術人員，必須對市場上保護性能較強的接地保護裝置進行全面的了解與正確的采購，將其引入低壓配電系統中去，進而保證高層建筑低壓配電系統的安全可靠性。例如，通過配備先進的接地保護裝置、能夠自動切斷故障電路的設施，可以在很大程度上改善低壓配電系統在面臨安全事故時的應急處理能力。同時，各地區的電力系統規劃設計人員必須結合各地區的實際情況、特定高層建筑項目的自身條件與電力需求，選擇與其最匹配的接地保護裝置。當前高層建筑內所包含的電氣設備，其在規格種類、數量、性能上都可能存在大大小小的差別，工作人員可以具體問題具體分析，針對性地選擇TN、TR和IT等差異化的保護形式，確保達到最佳的系統保護效果。

3.2?低壓配電TT系統

如上文所述，低壓配電TT系統是一種常見的電氣設計形式，它在接地保護方面具有極大的實用價值。在利用該形式進行電氣系統設計時，往往會選擇低壓運行的模式，此時電力系統中的中性線N與通電系統PE會互相結合;且在對PE進行設計運用時，如果在不通電的情況下，電氣系統的正常運行往往不會遇到意外因素的阻礙。而對于某些電氣設備數量較少、電容量較低且用電要求不高的電氣系統來說，設計人員更多地會將TN系統引入到低壓配電系統中去。但不可忽視的是，部分地區的低壓線路供電也可能會利用TT系統，進而實現基本的電力供應，而這些電氣工程的設計與施工標準會有一定的特殊性。

3.3?低壓配電TN系統

不僅僅TT系統可以供電應用，與此同時，TN系統同樣可以作為低壓配電系統進行供電應用，但是TN系統工作需要一定的條件，首先我們需要準備一根保護線，然后利用保護線連接所有的電氣設備，同時，中性點也應該在這條保護線上出現。同時需要連接的還有配電系統的各個中性點之間。TN-C，TN-S以及TN-C-S均為TN系供電系統的模式之一。供電系統的模式，主要是以低配電系統的要求為依據。在設計過程中，確定供配電系統的模式，同時，在實踐過程中，需要選擇正確的接線方式。TN-C，TN-S和TN-C-S這三者模式優點缺點并存，比如三相四線加PE線的接地系統即為TN-S模式，其實際應用場合主要為數據處理和精密電子儀器或者易燃易爆炸場合，而TN-C即為單獨的三相四線模式，雖然其存在一定的局限性，但是其設計方案在生活中非常易于實現。

3.4?合理選擇漏電斷路器

漏電斷路器作為電力系統內不可被忽視的、具有核心作用的一大設備，它能夠在很大程度上保護系統的平穩運行，它一般與接地保護結合起來運轉，進而形成專門針對高層建筑中低壓配電系統的安全防線。相關工作人員在對漏電斷路器進行設計與安裝時，要首先做好設備的采購工作，通過對漏電斷路器的類型、性能、特征的了解，對特定電氣系統的漏電電流要求的分析，形成最科學的、有可行性的采購方案。值得關注的一點是，漏電斷路器具有規避人身觸電的作用，工作人員可以結合直接、間接接觸的不同情況進行篩選、利用，從而真正起到防護效果。

4?結語

綜上所述，加強對高層建筑電氣設計中低壓配電系統的安全性問題的探討，意義重大。相關工作人員需要明確影響供電系統安全性的原因，在此基礎上提出低壓配電設計的安全性策略，做好接地保護設計、低壓配電TT系統與TN系統的設計、漏電斷路器的選擇等一系列工作。

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