关于建筑电气低压配电系统安全性设计浅谈
发表时间：2016-03-16T14:21:35.487Z 来源：《基层建设》2015年20期供稿作者：王永凯
[导读] 山东同圆建筑设计集团有限公司山东 250101 电的出现与发展往往伴随着电气火灾，电气火灾问题不仅在强电领域出现，而且存在于弱电领域。
王永凯
山东同圆建筑设计集团有限公司山东 250101
摘要：在建筑物电气配电系统中，低压配电系统有着举足轻重的关键作用，是整个系统中十分重要的一个环节和组成部分。在高层建筑电气设计的实际应用中，一旦低压配电系统在施工中出现操作不当，便很容易导致安全问题，留下安全隐患。
关键词：建筑；低压配电系统；安全性
一、现状分析
电的出现与发展往往伴随着电气火灾，电气火灾问题不仅在强电领域出现，而且存在于弱电领域。随着工业生产的进步，电气防火相关问题逐渐成为业内的关注焦点，随着消防科学的日益壮大，电气防火研究也逐渐发展起来。自改革开放以来，我国科学技术发展迅速，消防科学逐渐登上更高的台阶，我国消防事业水平的提升主要体现在消防研究机构的增加，消防研究队伍的壮大以及科研条件显著得到改善，不仅研究领域得到扩充，研究经费也得到增加。近年来，为了使我国电气防火水平得到提升，国内有关科研部门以及相关院校对家用电器火灾预防、消防电源可靠性、消防配电安全等一系列课题作了大量研究工作，大量的研究成果促进了电气防火领域的飞越发展。但是相比于国外，由于我国的火灾调查管理体制与国外相差较大，且我国的建筑消防安全设施不如其他发达国家完善，所以我国对建筑火灾的具体操作难度相较发达国家难度更大。我国研究电气防火研究还处于逐步发展状态，大量研究有待深入探索。
二、影响供电系统的安全可靠性的因数
2.1过载及短路保护
在传统的低压供电系统中，应该对过载、短路保护方面进行强调，从而达到保护用电设备和供电线路不受损坏的目的。
2.2电气接地质量问题
在高层建筑电气的设计以及施工过程中，低压配电系统的接地形式有混用的现象，但供电系统没有进行任何安全有效的接地处理，或者么有按相应工作规范要求进行接地，导致电气接地的质量出现问题，没有对关键性电子设备进行等电位连接设置，从而造成大量触电等不该发生的人身伤亡事故。
2.3保护装置不到位
由于正在运行的低压配电系统中，保护接零和过流保护装置等相关安全保护措施设置出现问题，乃至其无法科学有效地对漏电情况进行控制，导致高层建筑经常性出现火灾事故，造成严重的人身伤亡和财产损失。
2.4漏电保护器使用问题
漏电保护器的使用范围随着各种电器设备的广泛应用而日益普及，漏电保护器是目前存在的一种能够有效控制和防范接地故障，避免人触电击和电气火灾发生的有效保护电器，但由于目前漏电保护器的选用和接线方面的问题，漏电保护器往往没有发挥其完整的作用，从而供电系统的可靠性与安全性被降低。
2.5越级跳闸导致巨额经济损失
越级跳闸导致巨额经济损失是高层建筑低压配电系统设计中的一个多年存在的难题，当下级配电回路有较大短路电流的短路故障出现时，即使该上级配电回路带有保护装的短延时，也就是三阶段保护断路器设置，也无法进行选择，往往无选择性越级跳闸，导致大面积断电情况，某些情况下也会导致不应发生的巨额经济损失。由于我国技术问题难以得到突破，此问题长期未能完全得到解决。
三、应对措施
随着科学技术的发展，人身与消防安全的观点逐渐普及。所以现阶段关于小康住宅及高层建筑的电气设计，最首要考虑的问题就是人身与消防安全，设计主要围绕安全用电相关问题。以下就低压供电系统电气设计中一些可能的漏电人身触电及火灾问题的应对措施进行分析。
3.1供电系统负荷分级设计
可根据《民用建筑电气设计规范》确定高层建筑的负荷等级，《民用建筑电气设计规范》表明，建筑物的使用性质与建筑物在其内部设施的负荷等级划分有较大联系。
3.1.1变压器设计
变压器的位置与数量选择要综合多方面进行考虑，不仅要要考虑到建筑的功能、建筑中负荷分布、负荷容量等因素，而且需要在满足当地供电局的要求的基础上进行专业间的协调。在变压器的容量选择过程中，应该先进行计算，并以得到容量为依据。一般情况下变压器的负荷率在80%左右，供电半径低于200米。以下两种情况需要增加配电所的设置，一是实际需求的供电距离超过200米，二是供电容量大于500千瓦。在条件允许的情况下，在负荷中心附近建设配电所，达到简化配电系统的目的，而且能够增强低压配电系统的安全性与稳定性，同时降低电压在线路中流通过程中的损耗。
3.1.2电压设计
在高层建筑电气中低压配电系统的设计过程中，应该在满足在设计规范方面的相关规定的基础上，围绕供电负荷等级，有针对性地选择相应的供电措施。通常情况下，低压配电系统，其供电电源的电压往往是380/220V。
3.2漏电断路器的选择方法
在高层建筑接地保护设置中，漏电断路器是必不可少的，以下针对漏电断路器的选择的相关注意事项进行分析。其中选择漏电断路器的额定动作电流时非常关键的一步。选择漏电断路器额定动作电流时，首要任务就是针对配电系统中末端所接用漏电断路器的电击能量，对其安全界限确定一定的标准，要重视电气系统中的正常泄漏电流设置，必须低于漏电断路器的额定动作电流，避免造成电路电压的损坏。要遵循一定的原则来确定漏电断路器的动作电流，在电气设计过程中，不仅要在分支线、线路末端用电设备使用漏电断路器，而且要
电路支线、干线使用漏电断路器，这样才能更好地保护电路电网。
3.3低压配电系统的接地保护
高层建筑电气设计的接地保护设置要结合建筑工程本身的特点及其电气设计的特点进行设计，通常是根据以下三方面进行考虑：一是建筑配电系统的接地形式；二是建筑电气设备的使用情况；三是电气回路中保护线额截面情况。在进行高层建筑的电气设计时，应该以避免人身以及财产受到威胁为目的，以保证建筑用电安全为宗旨。为达到这些要求，就要进行接地保护，也就是设置自动切断故障电路保护措施，从而保护建筑用电的安全性，达到保障建筑供电系统运行的目的。在建筑接地保护设置中，每一种接地保护形式均要与总等电位进行联结，达到防止外部危险电压对建筑电路造成安全威胁的目的。若建筑电网线路较长、电网线路导线截面不大时，可采用漏电保护器兼做保护设置和接地设置。若建筑电网线路较长、电网线路导线截面不大时，可采用漏电保护器兼做保护设置和接地设置。IT、TN、TT三种模式是建筑工程的电气设计常用的接地保护模式。TT系统往往设置在外漏的导电区域，达到保护电气断开故障电流回流的目的。IT系统通常也设置于电网的外露导电部分，采用IT系统的接地保护，若外露导电区域的故障电压达到一个定值时，IT系统接地保护不会中断供电保护，而是警报装置报警来进行故障电路的选择和排除。TN系统接地保护中，接地故障往往是由于金属性短路、故障电流大等，此时就可以采用电流保护器针对电路负荷以及电流短路进行保护，达到低压配电系统的接地故障保护设置的目的。
总结
在高层建筑电气设计中对于低压配电安全系统，其设计不但要从接地保护方面做起，另外，对于电网线路和电气设备的安装及选择工作，都要进行特别的重视，只有这样，高层建筑物中的电气设计的配电系统才能够得到安全稳定的工作及使用，继而对整个电气系统的运行也可以做到保证。
参考文献：
[1]蔺怡.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].黑龙江科技信息，2014，16：79.
[2]刘秉清.低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性探讨[J].江西建材.2015（08）
作者简介：
王永凯（1988.01-），男，山东临沂人，山东建筑大学电气工程与自动化学士，助理工程师，单位：山东同圆建筑设计集团有限公司，研究方向：建筑电气设计与工程应用.
