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摘要：依据我国相关设计标准，楼层数大于10层及以上的民用建筑为高层建筑。实际中，此类建筑所需要用到的电器设备往往较多，且对电气设备标准要求高。在对高层建筑电气进行设计时，往往对供电安全性和用电安全性有着非常严格的规定。随着我国经济的发展，高层建筑越来越多，人们对电力的需求也越来越大。因此，对高层建筑电气设计的安全性和供电稳定性等方面提出了更高要求。本文对高层建筑配电系统中用电安全设计进行了简要分析。
关键词：低压供电系统；高层建筑；接地保护
1低压配电系统安全事故概述
作为供配电系统的重要构成部分，低压配电系统主要包括高压配电线路、配电变电所、配电变压器以及低压配电气等。基于完善的低压配电系统，当发生供配电事故时，可以及时切除故障线路，以避免事故蔓延，从而对非故障线路和人员起到保护作用。但是，实际中由于施工人员疏忽、电线、空开等原材料品质不达标等，极有可能造成漏电现象，严重时甚至可能引发火灾，进而给人们的生命和财产造成严重损失。目前，虽然采用漏电保护器、保护接地、电位联结、提高验收力度等措施规避此类问题，但是依然存在个别问题。低压配电系统和人们的生活息息相关，它的安全稳定运行直接影响人们的正常生活和地区社会的稳定。
2供电线路安全性分析
在确保供电满足要求的前提下，变电所的安全性和供配电系统的稳定性直接影响居民的正常用电。对于现阶段高层民用建筑而言，往往存在大量的一级和二级负荷，实际需要配备变压器数量在两台及以上。为了应对紧急情况，通常需要额外配备专用柴油发电机作为后备应急方案。对于高层建筑而言，一旦发生线路故障，整栋建筑供电出现问题，柴油发电机需要在10s内投入运行，承担起给整栋建筑供电的任务。此外，为了避免不必要的消耗和确保消防用电的稳定性，一旦发生火灾事故，要求电气设计可以自动切除非消防用电负荷，如图1所示。变压器TM1和变压器TM2之间，断路器1QF和断路器2QF之间与断路器3QF基于机械、电气联锁。实际上，在同一时间点，只有两个开关可以同时处于吸合状态，另一个必须处于开断状态。在实际的高层建筑电气设计过程中，变压器和柴油发电机之间并不存在联系，彼此之间互相独立。它的优点在于排除联锁，同时柴油发电机也不会发生送给市电的情况。但是，设计方案存在一定弊端，在日常基于市电运行时，柴油发电机无法对下载负荷进行供电。Ⅲ段母线平时处于非工作状态，因此难以及时发现线路上断路器和线路存在的故障。一些高层建筑电气设计为了避免上述情况，设计时会将柴油发电机下辖的断路器QF和两变压器形成机械、电气互锁，进而促使Ⅲ段母线在正常运行时可以带电。但是，正常工作时柴油发电机依然无法对一般负荷进行供电。
图1柴油发电机与变压器线路连接
3建筑电气低压配电接地保护设计分析
3.1低压配电设备安全保护
在低压配电设计以及接地保护设计过程中，其核心重点在与接地保护安全性、稳定性，其与用电的主体具有直接的关系。在设计过程中，需要为接地系统配置相关的保护设备，当设备主体出现故障因素、漏电问题时，能够自主切断建筑电气电力，减少突发状况对设备所造成的不良影响，可有效提升线路的安全性。基于此，接地保护设计应用具有重要价值，其可以保障电气设备不会因突发因素受损，也可以保障住户、维修人员的安全。接地系统保护设计是供电稳定、安全的重要保障。在电气低压配电过程中，需要结合设备实际的运行状况，对需要保护的位置进行明确。从系统角度讲，供电系统在应用任何一种接地系统时，均需要将其处于同位电之中，是设备与系统处于等电位连接的状况下，可有效规避外在因素对供电系统造成的影响。所以，在接地保护是指对供电系统设备的保护，利用接地的方式，避免雷击、电流过大对设备构件造成严重的损坏。针对IT系统而言，当电气系统设备通过电流过大时，接地系统会自动切断设备电源，通过以高电阻、高对抗的方式，使其能够限制电流的流通。
3.2PE线在接地系统中应用
各种接地系统均需要应用到PE线，而上述接地系统在我国各类建筑中均发挥着重要的保护作用，在接地过程中，也必须要用到PE线。在接地系统中的PE线与设备外壳相连接，其可以作为导体，起到保护中性线、保护接地线的强大功能。很多低压配电系统中，PE线在接地系统中的应用，需要满足以下条件。首先，接地系统中的PE线必须能够发挥支持电流运输，保护电气设备的功能，其强度需要得到一定的保障；其次，PE线需要与建筑内的电气设备相互协调，感应数值、稳定数值要维系在一定范围之内，可以有效规避建筑出现漏电火灾情况的出现；最后，PE线具有很强的承受能力，当接地烯烃出现故障时，PE线可以承受额外的电流。基于此，PE线的安全电压需要保持在设备电压以下。在接地系统设计以及施工过程中，需要将其与配电带线进行同时铺设，能够起到一定的保护作用，减少故障对各种接地系统的损坏。
3.3建筑等电位以及电源供配电系统
在防雷接地工程施工中，若想实现防雷接地保护，采取等电位连接的方式，能够获得不错的效果。如果发生接地故障，运用等电位连接，可有效减少导电位置的接触电压，为电气设施构建保护机制，以免造成电气设备故障。从建筑电气设备故障发生的原因角度来说，电位差是主要因素，很容易造成电气故障。在具体实践，利用等电位措施，能够消除电位差，进而保证电气设备运行的安全性。在具体应用时，使用防雷接地装置，对供电电源线路实施保护，减少雷电的侵害，保护电源线路。使用避雷器设备，对变配电室高压侧进行有效保护。安装低压系统时，采取TN-S系统接地方法，开展接地工作；使用电缆，开展电源供配电线路的敷设作业；在变压器中性线中，布置避雷器，实现中性线与保护线的有效隔离。无论采取何种施工作业技术手段，都需要做好技术应用质量的把控。具体实践中，可采取以下措施：（1）做好材料质量的把控。在建筑电气工程施工作业中，对使用的材料，要经过层层把控，进而保证接零施工技术以及接地施工技术的应用效果。（2）做好安全防范工作。开展施工作业，必须要保证作业的安全性，以免发生安全事故。（3）加强施工全过程的监督管控。为保证接零技术以及接地技术的应用效果，必须要强化施工全过程的监督管控，以免发生质量问题，影响保护效果。
结束语：低压配电系统的安全性和可靠性对高层建筑意义重大。在进行电气设计时，应当做好整个接地保护的设计工作，从电网线路设计、电气设备施工安装和选择等几方面着手，严格落实设计规范，确保低压配电系统可以安全、稳定、有效运行，进而确保整栋建筑电气系统的可靠运行。
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