高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨姜学岩

高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨姜学岩

姜学岩马洪莉

（青岛北洋建筑设计有限公司山东青岛266000）

摘要：高层电气设计中低压配电系统的安全性是重中之重，对此必须要高度重视起来。从目前高层建筑建设的实际情况出发，简单的分析高层建筑中的配电系统相关的接地设计，并对高层建筑的低压配电系统的安全性设计做深入探讨，希望对相关技术人员在技术上有所帮助和交流。

关键词：高层建筑；电气设计；中低压配电系统

1高层建筑中低压配电系统设计要求

1.1满足供电电源安全性

高层建筑供电电源的安全性能够在很大程度上影响人们的生产和生活。目前，高层建筑火灾救援形势越来越严峻，大多数高层建筑主要采取自身消防设施灭火和安全通道的方式来疏散人员。其中，高层建筑自身的消防灭火设施必须依靠供电电源。在这种情况下，如果供电电源的安全性较低，则当发生火灾后，所有与消防灭火相关的设备，比如淋水系统、消防电梯、消防照明、消防报警设备等，都不能够发挥其自身实际作用。另外，目前我国大部分高层建筑物都运用了电梯，一旦供电电源不可靠，电梯就会出现电源供给不足的问题，发生故障，给高层建筑物中的人员生活和其他活动展开带来阻碍。因此，提高供电电源的安全性对于高层建筑灭火、高层建筑生活、高层建筑企业的正常运营至关重要。

1.2保障供电持续性和电源时间性

通常情况下，对于只要通过电网就可以提供两个独立电源的一些高层建筑来说，其基本上能够达到一级与二级负荷的要求。

但是，高层建筑内部具有非常重要的负荷，因此，还需要综合考虑以下情况：当高层建筑中的电源系统出现故障或者需要进行检修保养，而且另外一个独立电源不能够正常供电时，可以将柴油发电机组作为备用或者应急电源。而针对只能提供一个独立电源的高层建筑，其必须将柴油发电机组作为备用供电电源。值得注意的是，柴油发电机组并不是应急电源，而是备用电源。在进行高层建筑供配电系统设计时，必须要能够满足有两个或者两个以上的电源进行切换，而对于电源切换过程和时间，也需要满足相关电气设备的要求。

2影响高层建筑电气设计中低压配电系统安全主要因素

2.1短路保护以及过载问题

我们在以前的低压供电系统里面要重点强调过载还有短路保护，这样既可以加强用电设备保护又可以保护用电设备还可以预防供电线路遭到破坏。

2.2接地质量的问题

当我们在高层建筑电气设计还有施工过程里面，会经常出现混用接地行式的情况出现在低压配电系统里面。可是供电系统还没有针对接地这块进行合理的处理，没有作出必要的安全保护。

2.3缺乏到位的保护装置

在低压配电系统的运行途中，在安全保护措施设置方面也会存在很多问题：（1）接零保护；（2）过流保护装置等，从而没有办法强化漏电问题的控制措施，导致高层建筑总是出现火灾等安全隐患，对人员的生命财产安全不利，从而导致财产损失不容小觑。

2.4漏电保护器的问题

在人们的日常生活当中，每个类型的电气设备已经广泛使用，漏电保护器已普及，科学合理使用漏电保护器，可以有效对与接地故障进行控制和防范，这样不仅可以预防人员受到触电击还能有效防御火灾事故发生，但是，现如今选择接线和漏电保护器时还存在着一些问题，使漏电保护器的功能无法有效发挥，从而降低供电系统的安全可靠性。

2.5越级跳闸问题

注意：在高层建筑低压配电系统设计过程当中，越级跳闸问题不容小觑，会直接造成经济损失。在配电回路里面存在保护延时，就是我们所说的三阶段的保护断路器的设备，从而没有办法针对其作出有效抉择。

3高层建筑电气设计中低压供配电系统安全性分析

3.1加强主接线安全性控制

在电力系统运行中，低压供配电系统的主线具有关键性作用，系统主线设备较多，且其在电力系统中的分布也较为广泛，复杂的现场条件使系统本身与设备操作频繁，在运行中出现故障之后，往往会对整体系统带来影响。因此，在高层建筑低压供配电系统中，应当采取系统集成的方式，以此来尽量减少投资运行的总花费。

此外，为了确保系统主接线的安全可靠性，在进行低压供配电设计时，可以采取有效结合380/220V的交流放射式及树干式的形式。高层建筑树干式供配电形式如图1所示。其中，对于普通照明与一般性负荷，应当尽可能采用放射式与树干式结合的供电方式，集中性的负荷供电则选用放射性供电单一模式。

3.2加强接地保护

接地保护作为最基本的保护方式能够为用电安全提供有效的保障，这种情况下在建筑电气的设计过程中，要从建筑电气的特点以及建筑配电系统的基本要求来进行接地保护装置的确定，同时需要重点注意的是，多种接地保护形式要进行等电位联接，这样就可以有效的避免建筑电路受到外部电压的影响，接地方式在目前来说主要分为以下几种：TT系统、TN系统。其中，TT系统所对应的接地保护主要是针对外漏的导电问题，TT接地方式是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统，也称TT系统。

3.3合理选择漏电断路器

随着电力系统的不断进步和完善，可以发现在整个电力系统的运行过程中，由于电气设备越来越多，电力负荷越来越大，对于电力系统的安全性及可靠性也就有了更高的要求，漏电断路器在整个电力系统中起着非常重要的作用，漏电断路器及时的避免了重大事故的发生，与接地保护一起实现了低压配电系统的安全和可靠。漏电断路器的设计和安装需要对漏电断路器本身进行科学的种类选择，尤其是漏电断路器的漏电电流要求，这就需要对具体的电气设备情况以及配电系统的基本情况有一个综合的了解，从而科学的判断漏电断路器的型号种类需求，在选择过程中需要注意的是，漏电断路器用于防止人身触电，应根据直接接触和间接接触两种触电防护的不同要求来选择，只有这样才能够真正的实现电力系统的安全可靠的运行。

3.4合理选择备用电源

在高层建筑中，为了提升供配电系统的可靠性，减少区域性停电的影响，一般都会设置相应的备用电源，从安全性考虑，备用电源应该能够满足以下几个方面的要求：①若采用单台机组，则应该将机组的额定容量控制在1500kVA以下；②备用电源应该能够在断电后的0～10s内自行启动，尽可能减少停电造成的经济损失；③在发电机组达到额定转速后，应该按照由大到小的原则，进行分批投入，以错开投入时间，减少低压母线的启动压降；④在电网恢复供电之后，应该适当延时30～60s，对供电进行恢复，然后再延时数分钟，才能停止发电机组的运转。

结语

电力系统的安全性是高层建筑里面重点关注对象，采取有效措施，从而解决各种安全隐患，设计时还有施工人员加强对电气设计安全性能的考究，严格遵守相关法律法规，定期开展设计及施工方面的工作，需要在高层建筑中安装漏电保护器，合理有效开展接地接零设计，每一个环节设计保护，加强配电系统的稳定性还有安全性，以免造成事故发生，降低经济损失。

参考文献：

[1]艾迎春.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].建材与装饰，2016，09：104-105.

[2]王长安.高层建筑电气设计中低压配电系统安全分析[J].建材与装饰，2016，19：123-124.

[3]王巍.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].门窗，2017，01：145.

作者简介：

姜学岩（1984.05.05）；性别：男；籍贯：山东省平度市；民族：汉；学历：本科；职称：工程师：职务：副主任工程师：研究方向：建筑电气；单位名称：青岛北洋建筑设计有限公司

马洪莉（1977.3.20）；性别：女；籍贯：山东省微山县；民族：汉；学历：硕士研究生；职称：工程师；职务：副主任工程师；研究方向：建筑电气；单位名称：青岛北洋建筑设计有限公司