高层建筑电气设计中低压配电系统安全分析与研究

发布时间：2020-04-16所属分类：电工职称论文浏览：1次

摘 要： 摘要：随着经济的发展，高层建筑的建设数量和建设规模不断上升，人们对高层建筑用电安全性的关注也不断提升。在高层建筑电气设计中，加强对低压配电系统的安全管理控制，有助于提升高层建筑的使用安全和供电稳定性。低压配电系统作为电气设计中极为重要的部

　　摘要：随着经济的发展，高层建筑的建设数量和建设规模不断上升，人们对高层建筑用电安全性的关注也不断提升。在高层建筑电气设计中，加强对低压配电系统的安全管理控制，有助于提升高层建筑的使用安全和供电稳定性。低压配电系统作为电气设计中极为重要的部分，在高层建筑用电设备多，满负荷运行的情况下，将会极大的增加高层建筑的用电风险，因此，在本文中主要对高层建筑电气设计中低压配电系统安全进行分析和研究。

　　关键词：高层建筑;电气设计;低压配电系统

　　高层建筑的工程量大，结构复杂且电气设备的数量较多，因此对电气设计的要求也比其他一般类型的建筑要高，低压配电系统是高层建筑电气设计中一个极为重要的组成部分，在进行电气设计时，不仅需要考虑整个建筑用电的安全性和稳定性，还需要保障整个建筑中电气设备的正常使用，电气设计需具备较强的科学性和合理性。因此，对于高层建筑的电气设计而言，低压配电系统的安全性分析与研究就显得十分必要且重要。

　　1高层建筑低压配电系统容易出现的安全事故类型分析

　　低压配电系统主要由变电所、变压器、保护设备等组成，低压配电系统主要的作用是对分配电力。高层建筑电力使用过程中当出现较大的负荷时，低压配电系统会自行将电力线路切断，以确保电动机及电力系统的完好。但近年来，许多高层建筑的低压配电系统经常出现各种类型的安全问题，通过分析可以发现，主要是由于低压配电系统的安装人员专业技能和综合素质不过关导致的，此外。还存在工作人员未按要求巡检等问题，导致低压配电系统经常会出现漏电等问题，若此类问题无法得到及时解决，严重时可能会导致高层建筑发生火灾，给居民的生命安全造成威胁。低压配电系统在高层建筑电气设计中占据着极为重要的作用，应对低压配电系统引起足够的重视。

　　2低压配电系统的安全性分析

　　2.1供电线路的安全性分析

　　在进行供电线路设计时，应对建筑进行充分的考察，包括建筑物的材质、所处环境以及所使用的电气设备等，以免在进行线路设计时出现线路腐蚀等情况。在民用高层建筑中，消防用电设备应配置专门的电气线路，并配备自动切换装置。在进行电路设置时所选用的材料及线路的布置必须符合国家标准，严禁在配置电路时私自进行改动，对于地下车库照明灯配电设备，应选择更加安全可靠的方式，此外，应在地下车库设计专门的配电间，这样做的优点是，当配电箱发生火灾时，不会对其他区域的配电箱产生影响。

　　2.2配电方案的安全性分析

　　一般来说，高层建筑普遍会选用两台以上的变压器，除此外，还会配备一台柴油发电机组，对于发电机组来说，需要具备一定的启动条件，当所有的进电线路全部断电后，发电机组开始工作，并在10秒内启动，只有这样，柴油发电机组才能承担起备用电源的作用，此外，为了保证消防用电，当高层建筑内出现火灾时，要优先保证消防用电，切断非消防用电的电源，因此当进行电气设计时，需要对配电方案的安全性进行分析，这样可以有效提升低压配电系统的安全。

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　　3高层建筑中常见的低压配电系统模式

　　3.1TT低压配电系统

　　在过去相当长的一段时间内，高层建筑主要采用的是TT低压配电系统，但随着技术的发展，TT低压配电系统的逐渐被TN系统所取代。在TT低压配电系统中。PE线路和中性线路一般都不通电，TT低压配电系统可以较好的降低电器外壳的对地电压，但在使用过程中，可能存在很大的安全隐患，因此，TT低压配电系统的应用范围较窄。

　　3.2IT低压配电系统

　　IT低压配电系统如果在运行过程中出现故障，系统会对外部导电的部分进行切除，并发出警报，维护人员根据警报可以对故障进行排查和检修，但IT系统在运行中所能承担的电量有限，如果高层建筑用电量较大的话，IT配电系统无法满足电量需求。

　　3.3TN低压配电系统

　　在高层建筑低压配电系统中，前两种低压配电系统都存在较为明显的局限性，因此，在当前的高层建筑电气设计中，普遍采用的是TN低压配电系统。TN低压配电系统最大的特点是可以实现对电气设备的集成控制和保护，且保护模式多种多样，在使用中，可以根据实际的需求进行切换。

　　4加强高层建筑电气系统中低压配电系统安全的措施

　　4.1接地安全保护设计

　　在进行低压配电系统设置时可以从多个方面进行考虑，在配置时要重点关注人员和设备安全。高层建筑中一般都有大量的人员和电气设备，一旦出现火灾就有可能造成严重的人员和财产损害，在进行电气设计时，基于安全考虑应在线路中设置相应的保护装置，并做好电气设备接地。在电气设计中，为提升电压的稳定性，要根据低压配电系统的不同进行安全接地操作。

　　4.1.1TT系统接地

　　高层建筑在进行电气设计时，最常用的是380V/220V的低压配电系统，此类型的低压配电系统即可满足大部分的电器运转需求。在TT系统中，主要采用的是RP接地的方法，此方法可以较为有效的保障低压配电系统运行的安全性。

　　4.1.2IT系统接地

　　IT接地系统接地故障主要设计在外部导电位置，此设计可以保证电气系统的正常稳定运行，此外，当线路出现故障时，IT系统可自行将线路切断。在IT系统种需要格外注意的一点是每个想先阻抗需要进行接地操作，这样，当人员与电气设备进行接触时，不会出现触电事故。

　　4.1.3TN系统接地

　　TN接地系统的短路电流主要采用电流保护方案，在线路运行中可以较好的保障电气运行，在TN系统中，合理的接地方案可以有效的降低故障造成的影响。在电气设计中，由于线路长短和截面规格的不同，漏电的风险也将增加，因此需要在低压配电系统中加装漏电保护器，在电力系统运行过程中，如果线路出现故障，那么线路有可能会出现线路闭合的情况，为减轻故障对线路运行造成的损害，在进行电气设计时，要科学合理的选择保护线设计形式。

　　4.2合理配置漏电断路器

　　在低压配电系统运行过程中，最常出现的问题就是漏电，要解决此类问题需要在线路运行过程中设置漏电断路器，漏电断路器可以有效的保护电路，降低因漏电对电路造成的损害。工作人员在选择漏电断路器时需要根据低压配电系统实际的运行情况，明确断路器的功率。为了保证漏电断路器的额定功率，在选择时，可注意从以下几点进行操作：

　　4.2.1低压配电系统在运行中，需要保证漏电断路器抗电机性能，同时保证安全接线稍大于低压系统要求范围。

　　4.2.2漏电断路器额定功率必须高于低压配电系统运行电流，此外，还要防止出现人员操作失误的可能性。

　　4.2.3为保证电气系统的运行，要对各条线路进行检测，并在可能出现漏电的位置设置漏电断路器，从而保证整个配电系统的安全运行。

　　4.3低压配电系统优化

　　在能够满足高层建筑电力使用效率和使用安全的基础上，保证低压配电系统运行的可靠性和安全性。对于高层建筑配电系统而言，一般有两层负荷，这也意味着需要在线路中配置两台或两台以上的变压器，除此外，还需要配置功率满足需求的柴油发电机组，在设计柴油发电机组时，如果进线回路同时出现断电的情况，那么此时柴油发电机组将会承担起供电的作用，供电系统可将自行切换为使用备用电源。当高层建筑出现安全事故时，为保证消防用电，供电系统应自动切断非消防用电，同时为报警装置和应急设备进行供电。在进行高层电气设计时，为保证配电系统的合理运行，需要不断发挥低压配电系统的作用，提升配电系统运行的可靠性和安全性。

　　4.4保护装置选择性动作

　　在高层建筑电气系统中，一旦出现了短路、断路等故障，相应的保护装置必须发挥其应有的作用，及时切断故障线路。在系统运行中，一旦某一条线路出现了故障，则系统的保护装置会自动启动，隔离故障线路，以保障线路的正常运行。低压配电线路中，如果出现线路故障，在保障线路运行安全性的同时，也要尽量缩小断电范围，以免造成大量的经济损失。

　　结束语

　　对于高层建筑电气设计中，低压配电系统的安全运行关系着建筑整体的安全性，因此，需要从多个保障低压配电线路运行的安全性与稳定性，这就需要对现有的低压配电系统进行优化，做好线路的结构设计、电气设备设计，选用不同的配电运行模式，从根本上保障整体线路的安全运行，从而为高层建筑中人员和设备的安全提供保障。