引言：

从安全角度来看，提高低压配电系统安全性有三种途径，即设置科学合理的自动切断装置、选择最佳备用电源和选择合适的漏电断路器来提高配电系统的安全性。但是，在实际发展过程中，我国的电气设计存在很多问题。针对存在的弊端，如果现代技术人员不采取合理的措施来纠正和避免隐患，将会严重阻碍我国高层建筑电气的顺利发展。

1高层建筑物电气设备的特点

高层建筑在缓解城市居民土地紧张方面发挥了积极作用。然而，在高密度、集群供电的需求下，如何保证低压配电系统供电的稳定性成为人们需要考虑的问题。高层建筑的电气设备有其自身的特点；(1)电器设备丰富，内部有弱电设备，家用电器较多，如空调设备及厨房电器、锅炉房用电、电梯、防雷设备、照明设备、洗衣房、消防用电等；②电气系统复杂。除了电气系统之外，建筑中还有许多系统交叉混合，导致设备和系统非常复杂。③有各种电路。在高层建筑中，电气线路包括消防、消防、广播音响、通信、高低压配电等。④电气室多。为保证负荷中心，变电所设置在地下室、外层等。一些设计师将设施设计在建筑物的顶部或中部。通信站、广播室、消防控制中心等。都需要空间。为了区分高层建筑中的多种电气线路，人们选择垂直向上敷设，也就是说需要设置电气竖井和电力功能室。⑤对供电可靠性要求高。高层建筑中的电力负荷大部分是二级负荷，只有一部分是一级负荷。因此，高层建筑对供电可靠性提出了更多的要求，一般只有两个或两个以上的高压电源。为保证供电的稳定性和可靠性，将选择柴油发电机组和燃气轮机发电机组作为备用电源。⑥用电量大，负荷密度高，高层建筑用电设备需求量大，尤其是空调设备用电量巨大，占40-50%。负载密度在60W/m以上，甚至更高。⑦自动化程度高。根据高层建筑的实际情况，为了降低能耗、设备更新费用、保证设备的使用寿命、减少管理劳动力的投入，只能采用自动化技术。利用自动化技术实现设备的实时监控和管理、设备控制和性能优化。高层建筑的消防也要做好基本的自卫自救，消防以安全和经济为主。

2影响系统安全性的主要因素

2.1过载、短路

在高层建筑低压配电系统的日常运行中，经常会出现过载和短路故障。如果这些故障得不到及时有效的措施解决，势必会影响系统的安全，无法保障人们的用电安全。因此，相关部门在对建筑低压配电系统进行检修维护时，必须重点检查这两类故障，并提出合理的消除措施，进一步提高系统的安全性。

2.2接地装置

目前，在一些高层建筑的电气工程设计中，经常出现低压配电系统的接地装置因处理不规范而相互混用的现象，不仅会降低接地装置的应用性能，还会给人们的用电安全埋下一定的安全隐患，稍有不慎就会酿成大的触电事故。

2.3保护装置

目前，在高层建筑的电气设计中，低压配电系统的保护装置设计不合理。相关工作人员在设计过程中，没有根据不同的故障类别和具体的工程要求，安装短路保护、过载保护、过压欠压保护和电弧故障保护。配电线路发生故障时，保护装置未能及时切断电源或发出报警信号，或上传状态和故障信息。

3低压配电系统的安全性分析

3.1断路器的合理选择

漏电断路器是高层建筑中的重要环节，在低压配电系统中起着非常重要的作用。在高层建筑的电气低压配电系统中，选择合理的漏电断路器非常重要，它能有效地保障供电的安全性和合理性，有利于供电的稳定性。因此，技术人员在选择漏电电流时，应进行详细分析，通过选择合理的漏电断路器来确定操作电流。为保证漏电断路器额定动作的准确选择，技术人员可按两步选择；(1)漏电断路器具有良好的能力，安全极限符合实际标准；②确定额定工作电流范围高于系统的泄漏电流，避免在安全范围内操作造成的错误，实现对电网的有效保护。技术人员在设计时，要在支线和线路的每个环节安装漏电断路器，例如在末端、支线和干线，通过合理的设计提高供电系统的安全性和合理性。短时漏电装置可以防止人员触电，从而保证电力系统的安全性和可靠性。为了最大限度地提高高层建筑低压配电系统的安全性，关键是合理选择断路器。不仅要全面测试断路器与其电路的额定电压、额定电流、额定频率的匹配性，还要充分考虑低压配电系统运行中容易发生的过电压、短路、电源接地等故障的发生，以选择最佳的保护方式，保证断路器的实际应用性能。例如，当低压配电系统出现短路问题时，需要对所选断路器的操作分断能力进行准确的极限分析，以确保其满足相应建筑电气设计标准的要求。断路器应满足短路条件下的动稳定和热稳定要求，用于切断短路电流的断路器还应满足短路条件下的合闸和分闸能力，以满足高层建筑电气设备安全运行的要求。

3.2合理选择接地保护方式

在高层建筑的电气设计中，为了有效保证低压配电系统的安全，需要根据总体电气设计合理选择接地保护方式。不仅要将系统接地与整个高层建筑的保护接地连接起来，还要帮助人们有效避免因触摸外露电气设备而发生触电事故。而且应采用等电位联结，适当降低高层建筑的外部故障电压，以保证建筑电气设备的安全，满足人们的正常使用要求。

3.3设置科学合理的自动切断装置。

在高层建筑低压配电系统的接地保护设置中安装自动切断保护装置，可以起到很好的保护作用，有助于保证整个建筑电气系统的安全和低压配电系统在故障情况下的安全。在电气设计中，一定要掌握高层建筑用电需求的实际情况，了解系统的电气特性，充分掌握电气设备的具体用法，了解电气设备电路导体的截面材料，以获得的数据作为实现接地保护的主要依据，进行基础设计，确保接地保护更加安全。在电气设计过程中，为了避免外部危险电压对系统的影响，给建筑线路带来更多的威胁，可以对低压配电系统的接地保护形式进行总电位联合设计。例如，对于IT、TN和TT三种不同的接地形式，也需要进行合理的区分和单独设计，以保证电网的整体运行安全。IT系统的故障主要是由于外部导电部分的接地保护设置装置。如果在具体使用过程中出现外部问题，电压在规定的标准范围内，接地保护系统会在此过程中报警，但会继续提供保护。TN接地保护系统大多因金属故障而短路，所以在设置TN模式保护时，需要电流保护器保护电流，从而保护设备。正确的接地设置可以减少系统故障，但当采用特定的保护措施时，如长线路、小网线截面时，则选择漏电保护器保护电源。在TT保护系统中，接地故障保护设置在外部导电部分，从而有效地保护用电，达到切断故障回路电流的目的。

3.4选择合适的备用电源

建筑物内使用的备用电源包括应急发电机组、应急消防电源等。应急发电机组包括柴油发电机组和燃气发电机组。柴油发电机组是柴油和发动机共同发电的设备。优点是机组的运行不会受到城市电网运行的影响，是一个相对独立的理想电源。该装置动力好，射程强，操作简单，易于自控。缺点是噪音大，过载能力低。汽轮机组有很多种，如燃气轮机、发电机等，不需要使用冷却水进行冷却，空气可以自行冷却。也就是说，燃气轮机组的耗气量比柴油机组大，所以可以安装在地面上，也可以安装在屋顶上，不适合排气困难的地下场所。

4配电系统设计

4.1负荷等级分类

一般情况下，电力负荷分为三个等级，根据供电的稳定性和供电对整体社会经济效益的具体影响进行合理划分。

一级负荷；(1)电源中断会造成人身伤害或死亡。(2)电力供应中断会造成重大政治影响。(3)供电中断会造成重大经济损失。(4)供电中断会造成公共场所严重混乱。

一级荷载主要用于各种重要建筑或工程，如国家重大会议的大厅、重要交通枢纽等，还包括人流量比较大的火车站等主要公共场所。当这些地方停电时，会直接影响楼内电脑和网络的正常运行，进而影响重要会议的正常秩序和质量。对于人流量大的场所，会造成混乱，对人们的人身和财产安全造成极大威胁，甚至会引发火灾、爆炸等严重安全事故。

二次负荷；(1)电力供应中断会造成很大的政治影响。(2)供电中断会造成重大经济损失。(3)供电中断会造成公共场所秩序混乱。

三级负载；不属于一类和二类的电力负荷。

4.2电源要求

对于低压配电系统供电国家给出了相应的供电要求，建设项目应根据供电要求科学合理地使用各级负荷的电源。首先，主负载供电。为了避免停电造成供电中断的问题，通常设置两个供电电源，保证供电不中断。因此，在低压配电系统的设计过程中，设计人员应结合实际情况合理设置两个高压电源，避免停电，同时准备备用电源，保证电源的正常运行。有些一级负荷的容量比较大，为了避免在服务过程中发生安全事故，要采用两个高压进行供电。其次，二次负载供电。本级负荷供电将设置两路，避免因电力变压器问题造成供电中断。在低压配电系统的设计过程中，可以设置两个高压电源供电，一个工作，另一个作为使用电源。一般对于供电条件较差的地区，可以选择专用架空线实现供电。最后，第三级负载供电。这个级别的电源使其成为普通电源，没有任何特殊要求。在供电过程中，采取防火、防爆等防护措施。本文所述建设项目用电为三类民用电源，家庭照明均由三类负荷供电。

4.3电气开关的设置

建筑内部电气开关的合理规划。n线必须保持连续，无需安装任何开关设备。楼内所有需要用电区域的断路器都不允许断开N线，包括卫生间的线路和配电箱。同时，每栋建筑的总进线应设置500mA 3P+N极漏电断路器。每个个体住户还应设置合理的漏电保护开关，以确保家庭用电安全。

4.4应急照明

为了避免停电时人们的出行安全，建筑物各层楼梯间应科学合理地安装应急灯，包括应急指示灯。正常情况下，应急灯的电源是电池，当楼内电源没有问题时，应急灯处于中断状态；当楼内供电中断时，应急灯开启照明。应急照明电源采用消防专用电路。

4.5防雷接地

在建筑物设置防雷装置的过程中，利用组合接地体来达到防雷等目的。一般情况下，屋顶会合理设置避雷带，同时规划避雷网格的大小。建筑物内防雷装置引下线可以合理利用建筑结构内部的钢筋混凝土柱，通过焊接技术将引下线与避雷带有效连接，合理设置构件间距，尽量减小接地电阻。在电流进入家庭之前，为了避免电流过大对家用电器造成损坏，应设置保护器，并做好各种电器的接地工作。

5提升低压供配电系统安全性的相关优化措施分析

5.1电气变压器安全设计优化措施

首先，相关部门要严格按照相应的国家规范进行电力变压器的安全设计。在具体实施过程中，由于涉及到复杂的设计内容，需要充分考虑变压器的安装位置、安装数量、规格型号。因此，为了保证最终的安全设计效果，最大限度地提高低压配电系统的安全性，需要根据高层建筑的实际应用功能、最大电力负荷和容量进行设计分析，并根据当地城市供配电网的设计要求，合理确定高层变压器的结构。其次，根据实际需求，设置适当数量的配电站，准确计算变压器容量，使计算值与规定值一致。

5.2电压电路设计优化措施

全面优化高层建筑低压配电系统的电压回路设计，可以大大提高系统的安全性，满足人们的实际需求。在实际设计过程中，相关工作人员必须严格按照相应规范和标准的要求进行设计，并根据整个建筑的供电负荷值选择合适的电源。一般高层建筑供电电压设计应以380/220V为标准。

5.3系统母线接地安全保护措施

首先，应根据高层建筑电气设备的实际使用情况和低压配电系统的电源连接形式，合理选择接地安全保护方式。其次，在接地保护时，必须对系统母线进行等电位连接，并严格按照相关操作标准合理进行接地保护，避免违规操作，最大限度地发挥接地保护的实际作用，为高层建筑低压配电系统的安全提供可靠保障。

结语；

目前，中国建筑行业的发展逐渐稳定，其中硬件设计越来越复杂，发展迅速。在这种趋势下，高层建筑如雨后春笋，随之而来的是与高层建筑一起发展起来的电气工程设计。高层建筑的发展需要电气设备作为重要支撑。在这种情况下，需要科学合理地完成设计，以保证系统的正常运行。

参考文献：

[1]李程光.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探究[J].房地产导刊，2019，000(006)；192，249.

[2]程英明，胡燕燕.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性研究[J].华东科技(综合)，2020(1)；0076-0077.