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摘要：我国社会经济发展迅速，人民对生活质量和生存环境的需求也逐渐提高，高层建筑逐渐增多，而高层建筑中的电气设备种类多，负荷大，存在一定的安全隐患。而在高层建筑电气设计中，配电系统是必不可少的，配电系统中，低压配置系统是关键的组成部分，是构成建筑电气系统的重要环节。如果在施工过程中，低压配置设置不合理很容易引起安全质量问题，开展电气设计工作成为一项艰巨任务。本文主要对高层建筑电气设计中低压配电系统安全性进行了简要的分析。
关键词：高层建筑；电气设计；低压配电系统；安全性
1低压配电系统安全性的重要性
建筑供电是不是安全可靠在电气设计之中的重要性不容忽视。在设计的过程之中，要合理的依据建筑应用情况和建筑自身用电负荷的情况，始终坚持从实际出发，将电气设计的供电模式确定出来。各类建筑务必要应用专用的供电回路消防用电设备，在消防电梯以及消防加压送风机设备运行的时候，在末端配电箱所处的位置要设置双电源自动切换装置，要和配电线路敷设的各项规范要求保持一致。
2低压配电系统的安全事故及其原因分析
造成低压配电系统安全事故的原因有多种，比较常见的低压配电系统安全事故包括过负荷、短路故障、漏电、电弧、电火花等，严重的可能导致人员的触电事故，轻者配电系统无法正常工作，包括在高层建筑中的低压配电系统设计理念要始终坚持将安全放在第一位，布设好各种保护装置以及配电设备，防止高层建筑的各种电气设备配电系统出现自身或者人为故障，导致难以预料的后果发生。
2.1漏电
在有电流流过的时候，绝缘能力差的导线，可能会由于电流通过其他导线或者是裸露的导线接触大地，引发导线发热，如果温度达到导线绝缘层的着火点，会在导线和大地之间产生电容，导线上的电流会流向大地，而带有电流导线之间裸露的部分会相互连接，彼当用电负荷超过额定的负荷时，那么导线上的电流值会增加，例如220V额定电压电气设备的能量会以电场能的形式存在，对配电系统构成一定的威胁，此时电线如果与较差的绝缘性支架材料接触，就很容易产生火灾。如果在某个或多个因素的影响下，变压器中出现漏电故障点与接地点，则容易构成漏电回路现象。
2.2短路
极大的电流值会引发导线温度急剧升高，如果两根裸露导线的接触点电势不同，在这种情况下就属于电线的过负荷，电流会不通过用电设备将导线金属导体融化，由此容易产生极大的电流，过负荷一旦电流量超过导线安全电流量，甚至会产生导线绝缘层破裂、短路电流、火花与电弧，严重的会造成喷溅燃烧现象。甚至引发导线内阻发热，引起自燃现象，最终引发火灾。
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2.3接触不良导致的电阻过大
对于电源线结合处大型的用电设备的结合处、开关结合处、各个地方，一旦出现接触不良，电弧在高密度电火花情况下会构成，电火花会在导电线路两端产生，就会使得接触不良部位的电阻变大，易燃物点燃甚至造成爆炸事故，而这时的回路电流流经电阻处，当温度高于3000℃，绝缘保护层融化和燃烧，会导致线路热能大增。
3提高高层建筑电气设计中低压配电系统安全性的有效途径
3.1IT型低压配电系统保护接地体系
保护接地是提高低压配电系统安全性主要手段，通过接地体将电气设备外壳与大地有效的连接在一起，一旦电气设备出现漏电现象，可以将漏电流及时传输到地下，使得电气设备外壳对地电位迅速下降，进而有效保证低压配电系统的综合安全水平。在实际应用中，IT型低压配电系统保护体系属于三线三相制配电系统，借助保护接地系统，将三相变压器进行绕组变为Y型结构，以N点为中心点，以L1、L2、L3为输出相线，使得三线三相相互促进而不接地。在进行实际保护中，相关工作人员要设置相应的保护接地设置，通过RE接地极将电气设备与大地连接，在发生漏电事故时，由于大量漏电流的输出，人即使碰到电气设备外壳也不会发生和相线构成回路，进而防止触电事故的发生。值得注意的是，大地要和各个相线阻抗进行连接，并与绝缘电阻并联在分布电容中，可以有效地将人体触及电气设备外壳电压控制在安全范围内，发挥保护人体的作用。
3.2TT型低压配电系统保护接地体系
和IT型低压配电系统保护接地体系相同，TT型低压配电系统保护接地体系以保护接地形式为主，尽可能降低电气设备在实际运行中发生漏电的可能性，并减少危险电压，但是在实际应用中仍存在一些不足之处，为了提高低压配电系统的安全性，相关工作人员要及时采取相应的补救措施，安装RCD漏电保护器，一旦电气设备发生漏电现象，系统检测后立即切断电源。将变压器线路设置为三相Y型，RN是工作接地，主要负责中性点的连接，其位置所引出的线即是中性线，电压设置为220V，也是工作零线。就目前而言，高层建筑低压配电系统以380/220V三相四线制为主，可以满足动力负载与照明负载的实际供电需求。TT型低压配电系统保护接地体系中的RE接地方式，主要切断中心点接地与地极间的电气连接，使得RE接地极低于RP接地极，而RE与RN串联后，二者会在系统运行中形成10V电压降，阻隔故障回路，进而提高高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性。
3.3TN型低压配电系统保护接零体系
TN型低压配电系统保护接零体系将变压器中心点进行接地连接，通过保护线将电气设备不带电位置连接零线，以达到接零保护的目的。在低压配电系统实际运行的过程中，若各个相线间发生碰撞，短路电流流经保护零线与金属外壳时会构成闭合回路，启动继电保护装置，及时切断电源，进而避免触电现象的发生。在高层建筑电气设计中，工作人员可以根据建筑特点和使用需求，合理选择保护线与中性点的组织方式，TN－S将PE保护线与中心线隔离，这种保护方式的安全性较高；TN-C-S属于三相四线制配电系统，主要将用户端和进户杆隔离，把PEN线安装在系统前部分，阻碍N导线与PE线的合并，使得L相线与N线始终保持绝缘水平一致，并在干线末端安装断零保护装置，提高安全保护效果。
3.4保护接零系统重复接地方式
为了提高低压配电系统的安全性，工作人员可以引进重复接地方式，把大地、PE线、零线进行金属链接，保护零线断路保护，进而提高低压配电系统的保护程度。首先，这种重复接地保护方式可以控制用电设备漏电概率，将零线、RG、RN合理组合，并联形成支路，提高短路电流，进而降低漏电回路阻抗，使得过流保护在发生漏电时启动保护，降低零线电压，并流经线路电阻后进行分压，降低电气设备外壳电压，进而提高低压配电系统的安全性。其次，重复接地可以防止零线断线危险，当变压器零线发生断线后，断线位置很容易造成漏电线性，而用电设备外壳相电电压与对地电压相等，在人接触用电设备外壳后，系统迅速滋生出大量的断路电流，通过重复接地的方式，将断线位置对地电压降低到相电压的一半，进而避免零线断线危险。最后，重复接地可以解决零线不平衡电压的情况，在三相负载差距过大时，零线电流形成电压降，利用重复接地可以减少接零设备外壳电流，降低安全威胁。
4结语
高层建筑在施工建设过程中，要求处理好电气设计的低压配电系统安全性问题。首先需要做好接地保护设计，在设计过程中电网线路、电气设备的施工安装以及选择运用等方面入手，做好设计施工工作，确保低压配电系统的有效、安全控制，保证系统能够稳定、安全运行，继而能够确保整个电气系统的安全运行。
参考文献：
[1]王宏伟.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].科技创新与应用,2012,(22):222.
论文作者:王志强
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第22期
论文发表时间:2018/1/4
标签：系统论文; 导线论文; 低压配电论文; 电流论文; 电气设备论文; 高层建筑论文; 电压论文; 《建筑学研究前沿》2017年第22期论文;