摘要：高层建筑由于人员密集，用电量大且集中，发生火灾事故时，火势蔓延快、疏散困难、扑救难度大。据不完全统计，由电气故障原因引发的火灾居于首位。本文从电气设计的角度对低压配电系统中的安全问题进行了分析，并提出了一些较为可行的应对策略。
关键词：高层建筑；电气设计；低压配电系统；安全性
引言
随着城市高层建筑越来越多，高层建筑低压配电系统的安全性得到了更多的重视，而电气设计作为影响低压配电系统安全性的重要因素，其设计策略的合理性也需要进一步加强。
一、高层建筑低压配电系统的常见安全问题
(1)消防配电系统的线路设计不当
消防用电设备对高层建筑火灾事故的报警，扑救，人员疏散等起到至关重要的作用，因此，在低配配电系统设计中，须时刻确保其正常供电。在日常工程设计中，设计人员都会采用双回路电源供电的方式来确保消防设备的供电电源可靠。但电源可靠并不代表供电可靠，因为如果消防设备的配电线路不可靠，同样也不能保证消防用电设备的供电可靠。常见的问题是，消防用电设备没有采用专用的供电回路。 我们知道平时普通生活用电通断频繁且长时间使用，易发生短路，过载等事故。 如果平时生活用电与消防设备用电的配电线路采用同一回路，在火灾时，可能因电气线路故障或切断平时普通生活用电等原因，导致消防用电设备不能正常运行，从而产生危害。
（2）线路绝缘保护材质选用不适当
由于高层建筑的人员疏散困难，疏散时间相对较长，所以须减少人员在疏散期间的不利安全因素。常见的问题是在高层建筑低压配电设计中，只选用了普通绝缘保护材电力电缆，其绝缘保护层在火灾中会燃烧，产生有毒气体，危害疏散人员的安全，进而加大灾情。
（3）线路敷设方式不合理
高层建筑的用电量大，线缆回路多，在竖井狭小环境内成束布置。如果没有设计好线路的出线形式，造成出线回路过多，很容易造成线路运行温度过高，绝缘老化等一系列电气事故。其次消防配电线路如果没有采取必要的保护措施，在火灾中没能在要求的时间内正常工作，就会影响火灾的扑救和人员的安全疏散。
二、电气设计中加强低压配电系统安全性的设计策略
（1）消防配电回路采用专用回路供电
为了确保消防用电设备的供电，消防用电设备均应采用专用的供电回路，且其电源宜直接取自配电室的母线。其次应合理选用低压配电系统主接线方案，保证当切断平时普通生活用电时，消防电源不受影响。从建筑的变电站低压侧封闭母线处，宜将消防电源分出，形成各自独立的系统[2]。虽然这种方案主接线相对复杂，造价较高，但这种方案使消防负荷受非消防负荷故障的影响较小。如下图示是一种较为常见且安全的接线方案。
（2）合理选用线路绝缘材质
普通的聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆具有制造工艺简单、价格便宜、耐酸碱等优点，适合于一般工程。但其在燃烧时逸出氯化氢气体量达300mg/g，火灾中PVC电缆放出浓烈的毒性烟气，使人中毒窒息，且烟气的沉淀物有导电和腐蚀性[1]。因此对于高层建筑的低压一般配电，可采用无卤低烟阻燃交联铜芯电力电缆、电线；对于其低压消防配电，当塔楼消防与非消防线路共竖井敷设时，应采用柔性矿物绝缘铜芯防火电缆，当地下室消防与非消防线路分桥架敷设时，可采用无卤低烟阻燃耐火线、缆。
（3）选用正确的线路敷设方式
高层建筑中应尽量做到强弱电分井，消防配电线路与其他配电线路分井的敷设方式。但实际条件很难满足这一要求。通常消防配电线路与其他配电线路合井敷设，此时消防配电线路与其他配电线路应分设在电井两侧，并且消防线路须采用矿物绝缘类电线电缆。对用于敷设消防线路的金属导管或封闭式金属槽盒须采取防火保护措施，如喷涂防火漆等，而对于暗敷金属管道应埋于保护层不少于30mm的难燃结构内或外加防火层。
（4）简化低压配电系统，减少线路出线
高层建筑用电负荷大，用电点多，因此应合理设计，使低压配电系统更加简洁，同时减少出线回路。为此可把普通用电中相似功能、相同产权、用电量大等用电场所，采用密集母线，树干式配电方式，以减少出线回路。在线槽、桥架内敷设线路时，须考虑多回路成束敷设时的修正系数，校正线缆的载流量，并保证线槽、桥架留有足够的安装余量，以便于安装及散热。
（电缆如果太粗，则现场施工难度太大，因此电缆截面最大只能做到400mm2，这就限制了电缆的载流量，如上图所示，采用电缆出线的方式，在竖井内最不利处有10组电缆。而母线槽截流量大，分支、安装维护方便，采用密集母线出线的方式，在竖井内最不利处只有两组母线槽。节约了安装空间且提高了供电的可靠性和低压配电系统的安全性。）
三、结束语
低压配电系统与高层建筑的安全息息相关，必须在源头进行把控。在低压配电系统设计过程中，须优化、简化配电系统，选用合理的的线路敷设方式，选用正确的线路绝缘保护措施，对消防配电回路采用专线供电，杜绝各种电气故障，使我们的低压配电系统，不对高层建筑增加安全危害，并且能在发生火情时，能更好的服务于救灾，为我们的建筑安全增加保障。
参考文献
[1]民用建筑电气设计规范 JGJ 16-2008.
[2]建筑设计防火规范 GB 50016-2014.
论文作者:黄超
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/23
标签：线路论文; 回路论文; 高层建筑论文; 系统论文; 低压配电论文; 电缆论文; 竖井论文; 《基层建设》2018年第4期论文;