浅谈高层建筑物的低电压分配安全问题

杜沛林

摘要：在高层建筑物的电气设计中，低电压分配是电力系统中的一个重要环节。在电力工程建设中，若使用不正确的电气结构、低电压配电系统的设计与建设，将会造成建筑工程的安全和品质方面出现问题。本文从设计要求、具体配置、安全性分析和防护等方面对低电压分配的安全性问题提出了有益的意见，以供相关人士交流参考。

关键词：高层建筑；低电压；电压分配；安全问题

引言：

由于高层建筑物的电力消耗很大，对电力系统的供电品质也有很大的影响，所以很难确保其供电的可靠。而且，因为高层建筑物往往需要用到的电线也会变得更复杂，这就存在很大的安全风险。目前，国内对用电的需求都是按消防电梯、消防栓、生活水泵等一类的标准来提供电力。在高层建筑物中，供电与分配的设计也要符合上述的要求，但关键在于其结构是否简洁、可靠、易于使用。

一、高层建筑低压电源配置

（一）配置要求

对于非消防工程、Ⅱ级负荷及分配需求，为保证电力供应的可靠，无端口充电区，本地区无需进行接地。在进行接线时，要注意防火I段负载采用两种电源，这样可以确保一个电源在停电时仍然能正常工作，而不会造成停电。当负载较大时，则需配备两路供电及后备供电。对二级以下的非灭火负载，可以采用循环方式实现同步供电，以确保足够的电力供应。对住宅性质的高层建筑物电力供应的需求，在火灾负载为一级的情况下，应将配电系统的主要和后备电路应该与专用回路的双重电源相分离，在火灾荷载等级为II的情况下，系统的主、配电装置均为双回路。

（二）干线配置

目前，我国高层建筑物的主干线布置方式有三种：第一采用一条线路供电，将一条低压单母线分割开来。必须配备能有效地保证火灾、非火灾负载需求的应急后备供电。这种方法更适合于普通的高层房屋，而对于负载过大的房屋则不适合[1]。本方案能够达到标准化的设计需求，但是在紧急情况下，电力系统的负荷比较大，投资比较大。第二将两个单独的供电和两个变压器分开操作，把一个低压的单母线路分割开来，准备一个紧急的备用供电。这种方法能保证供电和分配的可靠度，适合于高层建筑物，特别是在大荷载下的高楼。第三采用一条线路供电和一条变压器，采用一条低电压母线，将两条线路从供电线路的低电压端引入两条线路，并将两条线路的供电线路连接到不同的低电压母线段。

二、低压配电系统中供电线路的安全性分析

电力供应的安全是电力系统中的一个关键问题。电力系统的规划设计要从建筑物的性质、施工要求、施工环境和电力设施的特殊布局等方面来进行。在使用的过程中，要注意不要被外界的杂质和其他的干扰所影响。在铺设电路时，应尽量减少因外部挤压、冲击和建筑物伸缩、下沉等原因造成的电力供应中断，进而影响电力系统的正常运行。尤其是在高层住宅中，消防设施都要配备专用的电源电路，消防水泵、控制室、电梯、排烟器等消防设施，在消防水泵、控制室、电梯、排烟室等消防设施中，都会在配电箱内安装一个专用的开关，在遇到突发事件的时候，可以随时开关，确保电源的稳定。而且，在地下停车场里，紧急灯都是装在墙壁上的，而配电室又不具备防水性能，万一发生着火的状况，很可能会把电源给烧了。因此，要特别地为各种装备的运行提供一个专用的装备，以便避免火灾的发生[2]。由于高层建筑物的高效运转必然需要设置很多的机械和电子装置，所以在运营过程中会产生很大的负载。在进行低压电器分配时，应充分重视电力系统的承载能力，以保证输电设备的安全、可靠。在生产过程中，为了确保操作的安全和防止出现安全隐患，必须安装漏电流开关。在选用漏电开关时，要考虑到高层建筑物的实际状况，确定所选的漏电保护等级，并参考发生短路时泄漏电流的大小，选取比泄漏电流更多的保护装置。在选用漏电开关时，应采用各种接点方式进行保护，充分利用整体的低压供电和配电系统的优点。在确定了一定的限位电流后，设计者必须对配电网终端的类型有一定的了解，以保证其额定电压比全电网的总电压高。

三、低配压系统中配供电方案的安全性分析

在高层建筑物中，由于存在电力负载较大的状况，因此一般将电力负载分为一、二、三相，变压器的数目往往为两座以上，并配有一座柴油机。其主要目的是确保用户使用的电力是安全、稳定的。对于柴油发电机组，通常的规定是：当10kV双进线环全部断电，10秒后，柴油机发电机将会自动开启，并自动提供电力，当遇到火警时，备用电力将会被切断，从而减少电力消耗，增加电力的安全性和可靠性。因此，在使用不同的电力系统时，需要对其进行详细的对比，从而选出最佳的电力分配方案，从而达到提高电力供应的安全性和可靠性的目的[3]。

四、低压配电系统设计中的接地保护措施分析

（一）低压配电IT系统

在与低压配电网IT系统连接时，应区别电力设备的供电端是否有充电的地方，这个地方不必安装在地面上，或者在进行接地时要确保通过高电阻、电抗或者阻抗时要进行接地。另外，电气装置外部泄漏处的传导部位也要做相应的接地防护。

（二）低压配电系统

在电力系统的电力系统中，采用IT系统进行低电压分配时，必须在电力供应站的中线位置进行直接的接地保护，而且，在电力装置的外部泄漏和电力中间的位置，也必须进行接地[4]。

（三）低压配电TN系统

在建筑物的电力设计中，也曾采用TN方式来实现电力供应的中、低电压分配，在这种电力供应方式下，必须将各电力装置的外罩与一条防护线路相联接，并设定某种防护方式，并且在配电网中各中性点间要相互连通。TN电力网采用TN-C、TN-S、TN-C-S三种电力供应方式，它们都是按照电力网的中间线路与保护线路之间的结合而设定的[5]。

五、高层建筑低压配电系统中的接地保护设计

在高层建筑工程中，对低压配电网进行了大量的接地保护，尤其是采用漏电流开关。因此，如何选用漏电开关是在实际使用时必须考虑的问题，首先要考虑的是如何选用漏电开关的额定工作电流，并要依据漏电开关的电击能量来确定分配系统终端的容量，确保各个安全极限与有关的指标一致。另外要说明的是，一般的漏电电流要小于正常运行时的工作电流，不然会导致线路中的电压损坏，或是因电流泄露而引起的人为意外。所以，在选用漏电开关时应综合考量其工作电压。比如，在进行电力系统的设计时，应充分地利用漏电开关的选取，把电力设备、电路干线、电路分支等的参数纳入到整个系统的设计流程中。

六、结束语

本文从电力供应计划与安全方面进行了详尽的论述，认为保障高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性与可靠性是重中之重，除此之外装置自身的品质问题，还要依靠人工保护及相应的预防。因而，随着工人们的技术水平不断提高，以及他们在实际工作中的实际工作的积累，将极大地促进电力设备的安全性和可靠性的提高，从而为整个高层建筑电气设计中低压配电系统的安全建设打下了坚实的基础。

参考文献：

[1]李昭阳.高层建筑物低压供配电系统的安全稳定性与设计要求[J].建筑工程技术与设计,2018,000(015):3689.

[2]陈雪梅.高层建筑电气设计中的低电压配电系统安全性分析[J].百科论坛电子杂志,2018.

[3]许夫明,李朋.探讨高层建筑电气设计中低压配电系统的安全[J].轻松学电脑,2021,000(006):P.1-1.

[4]袁惠佳,柳峰.高层建筑电气设计中低压供配电系统安全性的考虑[J].百科论坛电子杂志,2019,000(016):136.

[5]蔡永涛.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,2018(10):2.