（佛山市联盛工程有限公司 528300）
摘要：低压供配电系统是建筑工程的重要组成部分。其安全性对建筑工程使用性能的影响非常大。文章就此针对建筑电气设计中的低压供配电系统安全性进行了研究。首先，先是分析了低压供配电系统设计应遵循的原则及具体设计流程。然后，从保护电器选择、继电保护设计、线路保护设计、电力变压器保护设计、建筑物防雷及接地设计六个方面详细阐述了如何进行在建筑电气设计中增强低压供配电系统的安全性。
关键词：建筑电气设计；低压供配电系统；安全性
现如今，建筑工程建设规模的不断扩大，楼层高度在不断增加，对低压供配电系统的合理性、安全性要求提出了更高的要求。而提升低压供配电系统安全性的重要途径就是充分考虑建筑工程对低压供配电系统的要求，优化建筑电气设计，保证设计的科学性、合理性。
一、低压供配电系统设计原则及流程
低压供配电系统设计应遵循以下原则：第一，对于两回电源线路用户，尽量采用同级电压供电。但是也可充分依据各级负荷需求、地区供电条件采取不同级电压进行供电。第二，供电两回及以上的供配电线路中，某一回路中断供电时其它线路应满足全部的一级或二级负荷。第三，低压供配电系统应当安全、可靠。第四，小负荷用户尽量接入地区低压电网。
低压供配电系统设计主要包括方案设计、初步设计、施工图设计三个阶段。在方案设计阶段主要是进行投标方案设计，即综合运用各种专业知识进行建筑平面图、立面图、剖面图的设计、讨论。之后，在建筑方案中标、批复后要依据相关规范进行初步设计。最后，在初步设计得到相关政府部门审查、批复后再进行施工图设计。
二、建筑电气设计中低压供配电系统的安全性研究
1.低压配电线路保护电器的选择
结合建筑低压供配电系统建设要求，合理选择保护电器可有效保护低压配电线路的安全、可靠，保证电力传输的稳定。但要保证所选保护电器满足以下要求：第一，保护电器符合国家标准。第二，其额定电压与所在电路的标准设计电压相符。第三，其额定电流应大于配电回路计算电流。第四，其额定频率应与配电系统频率相符，能够保持低压供配电系统的稳定性。第五，保护电器应能及时切断短路故障电流，且仍具有足够的热稳定性、动稳定性、通断能力。这就意味着设计人员在进行低压供配电系统设计中应先进行保护电器的校验。第六，还应充分考虑保护电器的安装环境，选择与其防护等级相适应的产品。
2.继电保护设计
继电保护装置能够反映出电力系统中电器元件故障或不正常运行的状态。若发生故障则可作用于较近的断路器，使其跳闸，将故障部分切除，从而确保电力系统其它部分能够正常进行。
一般情况下，继电保护装置是由测量元件、逻辑元件、执行元件三个部分组成的。测量元件的作用是判断保护动作是否该启动。逻辑元件的作用是让保护装置按照一定的逻辑工作，确定是否要跳闸、发出信号，并进行命令的传输。执行元件的作用是完成保护装置承担的任务。在配置继电保护装置时应按照安全性、可靠性、灵敏性、经济性的要求完成配置。尤其是要结合低压供配电系统实际，灵活配置继电保护装置。比如当无法同时满足以上要求时，可有所侧重地选择。以电力变压器为例，它是低压供配电系统的重要组成设备，对保护装置灵敏度的要求比较高。但是一般继电保护装置的灵敏度比较低。一味提高其灵敏度，又会无法兼顾其经济性、可靠性。所以，只能综合考虑各项因素选择最为合适的继电保护装置。
3.线路保护设计
在线路保护设计中可从接线方式、带时限过电流保护、电流速断保护、无选择绝缘监视装置保护等方面入手，采取有效的设计方法。
第一，电流保护装置接线。
常见的接线方式包括三相三继电器完全星形接线、两相两继电器不完全星形接线、两相一继电器差动式接线。其中三相三继电器完全星形接线方式多用于大电流接地系统、单相接地短路、三相短路中。两相两继电器不完全星形接线多用于6-10kv中性点不接地的小电流接地系统、保护线路的三相短路中。两相一继电器差动式接线多用于保护线路的两相短路、小容量变压器。第二，带时限的过电流保护分为定时限、反时限的过电流保护两种。前者具有动作时间精准、误差小的优点，但具有设备危害大、投资大等缺点。后者具有接线简单的优点，但具有误差大、动作时间短的缺点。从实际来看，反时限过电流保护装置多用在低压供配电系统中。第三，电流速断保护。一般情况下，是在电流保护工作时限超过一秒后时才增设电流速动保护装置。在具体设置中还要注意其动作电流应当尽量避开线路末端变电所母线上的最大短路电流。同时，还要依据低压供配电系统在最小功率状态下运行时的最小短路校验电流速断保护装置的灵敏度。第四，无选择绝缘监视装置保护。主要就是用于允许短时停电的电网。
4.电力变压器保护
电力变压器是低压供配电系统的重要组成设备。一旦发生故障，就会产生非常严重的影响。所以，要合理设计电力变压器继电保护装置。
第一，针对绕组及引出线的相间短路、绕组匝间短路故障，可设置电流速断保护、纵连差动保护装置。但还要根据变压器功率、过电流保护动作时限，进一步细化、规范继电保护配置。第二，针对外部相见短路引起的过电流故障，可采取带时限过电流保护方式。但要注意若这种方法无法满足灵敏性要求，可选择低压电闭锁的带时限过电流保护。第三，针对过负荷故障，可采取过负荷保护方式。但要注意针变压器二次侧电压为低压时可利用低压侧总断路器进行过负荷保护。第四，针对变压器内部故障或油面下降故障，可采取瓦斯保护方式。但要注意对低电压油浸式变压器带有的载调压开关油箱，也可应用瓦斯保护方式。
5.建筑防雷设计
在建筑防雷设计中要注意以下要点：第一，针对直击雷，可设计独立避雷针、架空避雷网，确保建筑物在保护范围内。尤其是要保证蒸汽、粉尘等的呼吸阀、排风管也在保护范围内。同时，还要保证避雷针的杆塔、架空避雷线端部、架空避雷网各支柱至少有一根引下线。但若是建筑物太高无法安装避雷针、避雷网，则可采取避雷针、避雷网结合的方式安装避雷装置。第二，雷电感应保护。针对屋面风道、突出屋面放散管都应进行防雷感应接地；对于现场浇制、由预制构件组成的钢筋混凝土屋面，则应每隔一段距离设置一次引下线接地。针对平衡敷设的管道、构架等金属物，可采用金属线进行跨接。
6.建筑物防雷及接地设计
在建筑物接地设计中要注意：为了保护人身、设备安全应按照规范进行保护接地；不同电压、不同用途的电气设备应使用一个总接地；人工总接地尽量不要设置在建筑物内部；对于特殊性的建筑物接地，需严格按照规定进行接地。
另外，建筑物接地设计还应满足以下要求：变电所接地装置的接地体应采用水平敷设方式，且接地体规格、尺寸符合要求；要针对避雷针单独设计接地装置；易燃易爆场所的电气设备都要保护接地，并尽量在管道接头处设置跨接线；对于直流设备的接地，尽量不要利用自然接地体、重复接地体进行接地；在通信系统接地中应充分依据EMC准则进行接地设计；若要选择手持式、移动式电气设备接地方式，则应采用专门的夹具、螺栓，确保接地良好。
综上所述，提高低压供配电系统安全性的关键是规范建筑电气设计，并结合实际做好保护电器选择、线路保护、建筑防雷及接地等工作。尤其是要依据规范、工程需求加强建筑电气设计管控，保障低压供配电系统安全。
参考文献
[1]周炎君.建筑电气设计低压供配电系统的可靠性分析[J].中国住宅设施,2019(11):66-67.
[2]丘华兰.低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性探讨[J].居舍,2019(24):111.
[3]万宁.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].中华建设,2018(09):102-103.