摘要：在高层建筑中，建筑配套设施的整体性和稳定性与电气系统中配电系统以及电气设计的安全性有着根本的联系。本文首先对高层建筑电气设计中低压配电系统存在的安全性问题和隐患进行了简单概述；随后分析了高层建筑电气设计中低压配电系统设计需求；最后探究了高层建筑电气设计中低压配电系统安全性优化措施，旨在为关注这一领域的人士提供一些可行性较高的参考意见。
关键词：高层建筑；电气；低压配电；安全性
引言
低压配电系统在电气设计中是非常重要的环节，对于高层建筑而言更是重中之重。此类建筑中，电气设备范畴更广，数量庞大，因此对于设备安全性的要求更高。电气设备的安全性直接影响着建筑的安全性，建筑的安全对于住户人身安全尤为重要，对低压配电系统进行合理的设置极其关键，可以通过接地保护来保证低压系统的可靠性，但是该操作具有一定的难度，具备挑战性，需要综合考虑多方因素，一方面需要保证供电稳定，而另一方面有需要满足各种电气设备的具体标准，这样才能够确保接地保护充分发挥作用。
1.高层建筑电气设计中低压配电系统安全问题
1.1过载短路问题
供配电管理系统当中的过载保护和短路保护，是提升高层建筑电气设计中低压配电系统安全性与可靠性的重要举措。然而，在实际的规划设计和使用管理过程中，很容易出现供电系统故障，出现系统过载短路问题。出现此类问题时，高层建筑电气设计中低压配电系统内部的熔断器和断路器会做出相应的反应，确保设备和线路质量不受到影响。
1.2保护装置问题
低压供配电系统是高层建筑电气设计当中的重要组成部分。但是，通过对实际的应用和管理工作进行调查和分析可以看出，安全保护装置存在着严重的设置问题，其中最为明显的是安全保护装置在故障检测以及系统控制等方面，都存在着较为明显的漏洞。一旦出现重大火灾或者触电事故，可能会导致人员伤亡和财产损失。
1.3漏电保护问题
作为电气系统当中的一项较为关键的保护措施，漏电保护可以对系统进行科学有效地管理，防止接地事故的产生。同时，漏电保护还可以在短路和触电问题产生时，立即切断电源，确保人员和设备不会出现安全问题。但是，国内部分地区的高层建筑电气设计中低压配电系统中漏电保护没有选择合理的保护装置，因此严重影响了系统保护功能的正常发挥。
2.高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性分析
2.1接地保护设计中的漏电断路器
漏电断路器在接地保护应用中起着重要作用，在高层建筑低压配电系统运转中出现漏电情况时，漏电断路器能很好地保护电气设备，避免扩大漏电事态，有更加充裕的时间排除险情。值得注意的是，设置漏电断路器的电流时，低压供电系统的额定电压要低于其电流设置。此外，漏电断电器的安装和设计要求科学选择漏电断路器的种类，综合了解具体的配电系统和电气设备的基本情况，合理判断漏电断路器的型号种类需求，结合间接接触和直接接触的触点防护要求进行选择，从而防止人身触电，确保电力系统运行的可靠性、安全性。
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2.2配电方案
高层建筑的低压配电系统基本会配备 2 台或以上的变压器，并配备柴油发电机，避免出现突发意外。一般柴油发电机是作为应急装备，多是在建筑中的低压配电系统发生严重问题时使用，并且只有在系统的两条进线回路都出现故障时方能自动启动。如意外发生火灾情况时，低压配电系统会以预先设计的程序为依据，对整栋建筑进行断电，避免火灾引起电路着火或者出现爆炸情况。所以分析低压配电系统的安全性时，应该综合考虑柴油发动机机组和变压器在系统安全运转中发挥的积极作用。
2.3供电线路
设计高层建筑低压配电系统时，应该详细规划供电线路，从高层建筑的的电气设备、构成结构、建筑材料、周边环境等角度进行综合考量，提高设计效果。例如：在高层建筑电气设计中，针对消防设备相关的供电线路，应该为其开辟专门的通道，以免出现意外危险情况时影响消防设备的使用，特别是火灾和停电等情况。同时居民设计改造家中房屋时，不能擅自改动消防水泵、消防电梯等消防设备的供电线路，从而最大限度减少意外发生时人们的生命财产损失。
2.4主接线的安全性分析
低压配电系统的主线在电力系统中起着重要的作用，系统主线的设备较多且被广泛分布在电力系统中，加上现场条件相对复杂，导致设备操作和系统操作频繁，运行中一旦出现故障，则会影响整体系统。所以设计高层建筑中的低压供配电系统时，应该选择系统集成的方式，尽可能降低投资运行的费用。同时要想保证系统主接线的可靠性和安全性，设计低压供配电系统时，可选用380/220V 的树干式及交流放射式的形式。其中针对一般性负荷与普通照明，可以采用树干式与放射式相结合的供电方式，而集中性的负荷供电可选择单一的放射性供电模式。
2.5低压配电系统接地保护模式
在高层建筑电气设计中，要想保证低压配电系统的安全，可以采用接地安全保护的设计思路，一旦建筑物出现火灾等危险情况，接地保护装置能自主断电，避免电气设备和电路在火灾中威胁人们的生命安全。通常低压配电系统设计中的接地保护模式有如下几种：（1）TN 系统模式。作为一种低压配电系统模式，TN 系统模式在实际运用中相对复杂，需要经过专门的一条保护线路，有机连接需被保护的电力电气设备，实现接地保护的目的。该模式的复杂之处在于中性点的连接，要求电气设计人员确认每个需被保护电气设备的中性点，以便施工人员有效连接设备的中性点，而这会带来较高的误差率和繁琐的工程量。（2）TT 系统模式。TT 系统模式属于一种常见的电气系统接地模式，在具体应用中多是对电源中性点处直接安装保护装配，或者是在电气设备外部配备导电装置，直接安装接地保护装置，使低压配电系统有效保护供电系统，保证系统的平稳运行。（3）IT 系统模式。该模式是指接地制，属于一种先进的接地保护模式，能有效保护低压配电系统。在一般情况下，IT 系统模式没有装配接地保护配置，主要是在带电区域端口设置高电阻和电抗，有效实现接地保护的目标；而在低压配电系统运行中经常出现漏电现象，通过设置接地保护装配，能避免漏电带来的危害。由于TN系统模式能满足连续性供电或耗电量高的建筑需求，提高低压电气系统供电的稳定性，所以该模式是大多数企业的首选。其中，TN-S，TN-C 以及 TN-C-S 这 3 种模式在 TN 模式中系统模式中较为常见。TN-S 往往应用在复杂的电子设备处理领域；TN-C-S 在矿业的生产及其他工业领域较为常用。
3.结束语
综上所述，低压配电系统对于高层建筑电气设计非常重要，如果设计不合理极易引发火灾，基于此，需要对低压配电系统的设计与安装予以重视，关注各种接地措施。由于高层建筑的复杂程度更高，因此对高层建筑中的低压配电系统的合理设计任重道远，必须要综合各类影响因素进行综合全面的考虑，制定、防范危险事故的措施。
参考文献
[1]杨诗伟.高层建筑电气低压配电系统安全性设计研究[J].价值工程，2015（5）：.单 帅.低压配电系统在高层建筑电气设计中的安全性分析[J].中国高新技术企业，2016（30）：117~118.
论文作者:刘宝华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/5
标签：系统论文; 低压配电论文; 高层建筑论文; 模式论文; 安全性论文; 电气设计论文; 电气设备论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;