高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全性探討

盧冠豪

摘要：隨著經濟建設突飛猛進，高層建筑數量、規模日益壯大，用電安全隨之受到社會大眾高度重視。高層建筑電氣設計方面，低壓配電系統屬于不可忽視內容，增加系統安全管控力度，可提高建筑使用安全性與供電穩定性，當高層建筑用電設備較多且滿負荷運行時，用電風險必然升高。本文著重圍繞低壓配電系統安全展開研究與討論。

關鍵詞：高層建筑;電氣設計;低壓;配電系統;安全性

引言：我國高層建筑的定義為十層或以上的建筑物，隨著建筑樓層的增加，電氣設備數量和用電住戶數量會增多，而且不同用戶的電氣設備功率、數量存在較大的差異，如果建筑電氣設計不合理[1]，就會在正常使用過程中發生故障，影響建筑用電體驗。所以在高層建筑設計中，電氣系統的安全防護能力也是設計的重點。因此，高層建筑低壓配電系統設計應以安全為基本原則，為建筑的正常運轉提供穩定的電能供應，推動城市穩定發展。

1低壓配電系統內涵

供電系統的組成部分較多，其中比較重要的是低壓配電系統。低壓配電系統主要由以下4個部分組成。（1）配電變電所。（2）配電變壓器。 （3）高、低壓配電線路，其中，高壓主要是指其電壓超過1kV，低壓主要是指其電壓不超過1kV。（4）控制保護設備在電能分配過程中，若運行嚴重超過負荷，實際運行中的低壓配電系統會自動將電源線路切斷，進入自我電動機保護狀態。受多種因素的影響，低壓配電系統運行中可能會引發火災，影響因素包括電氣線路老化、電氣設備老化、安裝技術欠缺等。就現階段我國電氣設計發展現狀來看，多以裝配漏電保護器、電位連接等手段解決上述問題。重視電氣設計相關工作，對電氣設計工作進行嚴格審核，可以有效保證低壓配電系統的安全、穩定運行。

2高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全風險因素

2.1系統過載

系統過載是低壓配電系統常見的風險因素之一，在系統運行過程中，由于短路或者大功率用電設備的應用，導致配電系統運行過載。這種情況下，為了保護配電系統的安全性，斷路器或者熔斷保護裝置就會及時發揮作用，切斷配電系統的電能供應，從而避免引發電氣設備損壞和電氣火災等安全風險。但是，如果配電系統的熔斷與短路保護裝置設備不合理，或者不能及時發揮作用，就會導致電路安全故障的發生，影響配電系統的安全性。

2.2接地質量不達標

目前，國內高層建筑電氣設計與施工作業階段，接地方面有著明顯混用情況，加之供電系統未采用切實可行接地措施或違背標準規范接地，導致電氣接地往往面臨重大安全威脅，一方面不能使主要電氣設備得到合理保護，另一方面會有更重大安全事故，乃至引起設備破壞與人身傷害事件，釀成難以挽回的損失，因此需要得到更多關注。

2.3保護裝置不到位

根據有關資料報道匯總可知，現階段高層建筑低壓供配電系統方面，大部分安全保護裝置均有著相應設置缺陷，系統漏電事件頻頻出現，沒有從根源處進行合理測控，造成觸點火災事故屢見不鮮，使人身及財產安全面臨極大威脅。在漏電保護問題，由于大量因素直接影響，高層建筑電氣接地難免產生故障問題，從而容易造成非常惡劣后果，譬如人員觸電、電氣火災等。為降低這類故障問題發生率，預防出現重大損失與惡劣后果，漏電保護器逐漸獲得人們青睞，應用越來越廣泛。然則實際情況中，由于選用不合理等情況存在，導致其功能常常無法體現出來，不僅如此，還可能失去應有的作用，進而導致配電安全隨之面臨威脅。

3如何提高高層建筑電氣設計低壓供配電系統的安全性

3.1合理設置自動切斷電源的裝置

在高層建筑進行低壓配電系統設計中，依據實際情況安裝電源自動切斷設備是極為必要的。為提高高層建筑居民的用電安全水平，在居民人身及財產受到傷害的情況下，通常以自動切斷故障電源設備的方式來降低居民遭受的傷害。設計低壓配電系統時，設計人員通常依據建筑特點、設備應用需求進行合理規劃。為避免建筑電路對設計產生影響，一般以多種點位連接的方式豐富接地不保護形式。TN系統、TT系統是現代高層建筑施工中常見的2種接地系統。其中，TN系統是在電氣設備發生短路現象或電流過大時起保護作用。保護的方式是以電流保護器作為主體，對短路、超負荷裝置進行保護。TT系統多用于解決因外在因素產生的導電問題，如電氣設備的金屬外殼與接地保護系統直接作用發生危險時，TT系統能夠及時將電源切斷[2]。以某市某高層建筑為例，該高層建筑在施工時對自動切斷電源裝置進行改進。改進前一年的配電系統的維修費用為8542元，而改進后一年的配電系統的維修費用下降到4298元。由此可見，電源裝置設置的合理可有效降低維修費用[3]。

3.2做好接地安全保護工作

由于高層建筑中涉及的人員和電氣設備數量較多，所以一旦出現火災事故，后果十分嚴重。因此，為提升高層建筑的居住安全，降低火災事故的發生概率，就要在實施高層建筑電氣工程設計時，將安全性放在第一位，不僅在供電線路中設置相應的保護裝置，而且還要結合不同類型的低壓配電系統做好電氣設備接地安全保護工作，具體可以從以下3個方面入手。（1）TT系統接地保護。在對該配電系統進行接地保護時，相關工作人員可采用RP接地方法，這樣才能提升系統的運行安全，使其更好地保護建筑電氣設備。（2）IT系統接地保護。在對該配電系統進行接地保護時，相關工作人員應將該系統接地故障安裝在外部導電部位上，這樣才能確保電氣系統的安全穩定運行。與此同時，還要對該系統電源端口的帶電部分經過高電阻、電抗或者阻抗進行接地保護，這樣即便線路出現故障，其也可在第一時間切斷線路，保障配電系統的正常運行。（3）TN系統接地保護。在對該配電系統進行接地保護時，為降低漏電風險的產生，相關工作人員不僅要在低壓配電系統中加裝漏電保護器，而且還要制訂科學合理的線路保護設計方案，這樣才能避免系統故障時導致線路出現閉合情況。

3.3全面優化低壓配電系統設計

由于高層建筑低壓配電系統大多具備兩層負荷，所以為保證系統的安全穩定運行，應盡量在其配套線路中安裝2臺或以上數量的變壓器。另外，還要合理配置1臺柴油發電機組，確保電組供電的充足性，保障其在系統進線回路同時斷電后，會第一時間發揮出應有的供電作用，并在供電系統作用下自行切換為使用備用電源[4]。此外，為進一步降低高層建筑用電安全事故的發生概率，還要對建筑消防用電系統進行全面的優化，以便增強其應用功能，進而在火災事故發生時，可快速及時地切斷非消防用電，最大化保障居民的人身財產安全。

結束語：綜上所述，高層建筑低壓配電系統設計的安全性，關鍵在于接地防護系統的設計、配電系統運行方案的設計、防護設備的配置、變壓器的配置等方面。通過對以上內容的科學選擇，能夠保障高層建筑配電系統運行過程中有效防護安全風險，提升配電系統運行的穩定性，為建筑使用提供可靠的電力供應。

參考文獻：

[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，2020，22：222.

[2]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，2020，08：19.

[3]于淼.高層建筑電氣設計中低壓供配電系統安全性的考慮[J].現代物業（上旬刊），2020，05：38-39.

[4]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），2020，06：243-244.