試析高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全性

李磊

摘要：近年來，城市中龐大的勞動人口基數對有限的城市范圍帶來了極大的負擔與壓力，城市現有的占地面積已經無法滿足城市中居民的生產與生活用地，立體空間的理念應運而生，通過充分利用城市的立體空間，借助高層建筑可以有效增加城市的實際用地面積與容積率，節約城市的建筑面積，緩解城市，尤其是特大型城市用地緊張的壓力，是提高社會和諧程度與人民生活滿意度的重要手段。

關鍵詞：高層建設;電氣設計;低壓配電系統

對高層建筑的低壓配電系統進行設計，對于整個高層建筑的電氣設計有重要的影響。建筑設計規范中的相關標準，超過10層的住字或者是大于24米的民用建筑都稱為是高層[1]。建筑高層中所使用到的電氣設備種類多、數量大，這對于電氣設備的可靠性提出了很高的要求。為了保障高層建筑電氣設計中低壓配電系統的安全性，需要在實際的低壓配電設計采取諸多的設計保護措施，例如對低壓配電系統中的接地進行設計和保護，以此來提高低壓系統的安全性，這對于低壓配電系統的設計有一定的挑戰。

1、高層建筑中低壓配電系統概述

所謂的高層建筑的中低壓配電系統是高層建筑中常見的供電方式，一般來說有以下幾種方式∶

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隆。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電箱，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白配電箱，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，那么就會帶來整個酯己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。某個斷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[2]。

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。

2、提高高層建筑電氣設計低壓配電系統安全性的措施

2.1設置自動切斷電源裝置

高層建筑為了實現安全合理用電，在設計電氣系統時應安裝自動切斷故障設施，以充分降低其對技術人員與財產的損害程度。對此，技術人員在設計電氣方案時應充分結合高層建筑的特點與設備的實際使用情況，做到合理規劃。為了保證電路的安全性，避免受到威脅，還應多種電位連接接地保護裝置，采用工N與YY兩種電氣系統。其中，在電氣系統短路以及電流過大的保護系統中更多采用T系統，且技術人員還應安裝電流保護器，以防止電流短路與超負荷問題。

2.2加強接地保護

接地保護能為低壓配電系統提供有力的安全用電保障。在高層建筑低壓配電設計中，需要從電氣特點和基本要求對接地保護裝置進行確定。除此之外，還需要考慮∶當存在多種接地保護形式時，需要進行等電位連接，以防止低壓配電系統的電路受到外部電壓的影響。接地方式主要有2種，分別為TT系統和TN系統。

2.3選擇適合備用電源

當前很多高層建筑會出現區域性停電問題，為了減少停電帶來的不良影響，設計人員應準備一定的備用電源，出于安全性與合理性，采用單臺機組的備用電源額定容量應保持在1500kVA以下。同時，確保備用電源在斷電后可以自行啟動，降低因停電引發的損失。發電機組達到一定程度時，應錯開投入時間，為電流的恢復提供一定時間。當供電系統突然停電時，當負荷較大時會引發更大損失，甚至會威脅人們的財產安全。對此，恢復電力系統供電模式后不能直接送電，應延遲1min左右，之后恢復供電再重復供電，提升發電機組運行的安全性與合理性[3]。

2.4合理選擇漏電斷路器

隨著建筑物低壓配電系統的不斷完善，在整個供電系統中，由于電氣設備不斷增多，負荷越來越大，對供電系統的安全性和可靠性都有了更高的要求。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漏電電流要求。

2.5確保主線接線安全性

低壓配電系統設計中，主線設備占據面積較大，所處環境過于復雜，為保證低壓配電系統安全性，做好主線設計，維護運行安全性是非常必要的。在實際操作中，應對主線設備種類及性能加以詳細分析和考量，并預測運行中可能出現的故障問題，合理制定設計方案和應急措施，以加強主線及其設備連接的可靠性，減少事故的產生。

結語

電力系統的安全性是高層建筑里面重點關注對象，采取有效措施，從而解決各種安全隱患，設計時還要施工人員加強對電氣設計安全性能的考究，嚴格遵守相關法律法規，定期開展設計及施工方面的工作，需要在高層建筑中安裝漏電保護器，合理有效開展接地接零設計，每一個環節設計保護，加強配電系統的穩定性還有安全性，以免造成事故發生，降低經濟損失。

參考文獻：

[1]王慶慶.試析高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全性[J].居舍，2020（10）：93-93.

[2]邱慧萍.高層建筑電氣設計中低壓供配電系統安全性分析探討[J].中國戰略新興產業，2017，000（12X）：176-176.

[3]沈明.高層建筑電氣設計中低壓供配電系統安全性的考慮[J].建筑工程技術與設計，2017，000（014）：4618-4618.