浅谈高层建筑电气中的低压配电设计

(唐山滨海冶金技术咨询有限公司 河北 唐山 063000)

浅谈高层建筑电气中的低压配电设计

刘 通

(唐山滨海冶金技术咨询有限公司 河北 唐山 063000)

随着中国经济的快速发展，相比其他类型的建筑，高层建筑垂直高度，电力设备的用户基础，因此更复杂的电力系统。如果低压配电设计不合理，不仅会对电力建设造成严重影响，还会造成更大的安全隐患，甚至引发安全事故。因此，深入分析和探讨如何设计高层建筑低压配电设施，对高层建筑的正常使用和人们的生命财产安全具有重大的现实意义。

高层建筑；电气；低压配电；设计

1 高层建筑电气中的低压配电设计原则

1.1最优原则

基于高层建筑的优化原理的实际特点，做优化设计。首先，根据实际施工的可行性，对高层建筑低压配电设计进行设计，并进行反复验证，确保技术的实用性。特别是，确保高层建筑可以正常使用电力，安全使用电力。其次，保证高层建筑低压配电设计满足实际用电需求。此外，有必要确保低压配电系统具有备用电源。最后，在设计中要设置安全距离，并尽量使用绝缘材料，以消除隐患。

1.2经济原则

所谓经济就是指资本投资达到最低的经济效益最高。首先，施工过程中应合理分配线路，以节约用电材料。其次，要注意充分利用高层建筑的优势，利用节能材料。如地热，太阳能，以达到节省投资成本的目的。最后，施工过程中应加强低压配电设计，加强预算管理。总之，施工过程中应注意经济性原则，以低压配电设计为目的。

1.3高效原则

高层建筑低压配电设计复杂。所谓高效就是指施工过程中要注意合理分配能量，低压配电设计。要实现权力的合理配置，必须保证分配制度的合理配置。并保证电路的平滑，避免缠绕、断、短路等。另外，要保证电力系统的稳定，就必须保证电能的合理分配。

2 高层建筑电气中低压配电设计现状

2.1用电设备多

目前，高层建筑往往具有商业和生活两种功能，对供水系统、供暖系统、通风系统、配电系统、消防系统等相关配套设施提出了更高的要求。这些设施大多涉及电力的使用，因此，在大型建筑物，类型的大型电气设备的数量，和电力的传输和分配有不同的需求，这无疑增加了低压配电设计的难度。

2.2用电量大

由于高层建筑的数量与大量的电气设备，结合用户群，迄今超过其他类型的建筑在功耗方面。高层建筑的用电需求，用电负荷增加，提出了更高的要求，在可靠性和高层建筑低压配电设计安全。

2.3供电要求高

对于商住楼高层建筑来说，供电系统不仅要满足商业用电，还要满足生活用电，这就要求供电系统必须具有良好的性能。同时，高等级配电系统还必须保证供电系统故障，通过备用供电设备满足应急用电需求。

2.4系统复杂性高

高层建筑配电系统的设计不仅需要实用性，还必须充分考虑与其他系统的连接。为了保证供电的可靠性和稳定性，高层建筑中常用的电源。

3 高层建筑电气中的低压配电设计

3.1低压配电TN系统

TN系统。通常建筑电气设计属于民用建筑电气设计，所以对于用电要求并不高，或者说是电容量低，此时就可以用TN系统。对于低压配电TN系统的设计而言，需要对各个电气设备的外壳连接到保护线中，设置好保护模式，并需要对配电系统的彼此的中性点进行连接。此外，在TN系统中的另外三种模式：TN-C、TN-S、TN-C-S，它们都是以低压配电系统的中性线与保护线的关系为依据所设置的。高层建筑配电设计，对于电网导线的截面积有一定的标准要求，由此，要采用一定的接线方式来接线，避免采取不当的接线方式。三种接线方式各有自身的优势和劣势，都有一定的适用范围。TN-C实际上是三相四线的系统模式，日常电气设计中较为常用，这是比较容易实现的设计方案。对于TN-S实际是在TN-C基础加上PE线，对于数据处理或者是较为危险的爆炸场合较为实用。而TN-C-S模式一般用在工矿企业的电气设计中。

3.2低压配电网建设

（1）技术要点

低压配电网应选择利用低压配电室充当中心角色的放射状结构，还可在每个变压器内部配备漏电保护装置和熔断器等，上述设备能够防范低压配电线路不良故障的出现，确保稳定供电。配电设备应选择低压配电室这一形式来开展，也可选择户外配电箱，同时把用户计量表计和漏电保护器等统一装设。而低压补偿配置应选用固定和分散补偿统一整合的方式，面向损失电容实施有效的补偿。面向进户线方式和下户线方式达到标准统一，例如，下户线选择特制电力线，和用户进户线明显区别开来，且下户线和分支线选择压接方式。

（2）综合分析

集中接线存在显著的优势，因支线减少和接头集中，进而保障了电力维护，提升了用电安全。且该形式还能够让每个支线有效负担电荷，便于负荷分配调整工作的进行，能够依照负荷情况合理调整，让三相负荷保持平衡，防范线路负荷过大或者不足问题的出现，以免引发不必要的安全事故。旨在通过低压配电柜与户外配电柜来实现计量装置的集中管理。从管理人员的角度而言，这为抄表与维护工作提供了较大便利，与此同时还提升了效率。

3.3低压配电TT系统

对于低压配电的TT系统而言，需要在电源中性点做好接地保护设计，此外对于电气设备中的漏电部分或者是电源的中性点的接地系统中也需要进行接地保护。由于中性线N和PE之间不存在配电关系因而不对电力系统中的PE之间进行通电，中性线N与PE无通电。在高层电气低压配电系统应用过程中，TT系统多用于对用电要求不是很高的场所或者是用电负荷较小的分散地区甚至是农村地区。

3.4低压配电中的不接地保护系统

在目前的发展情况下，针对建筑电气系统中的不接地保护系统，进行低压配电系统供电应用设计时，针对其带电的电源端口处以及电源端，都是不用进行接地处理的，一般是通过阻抗、电抗、高电阻等措施，对这两个部位进行高效保护的，而电气设备的外露导电部分是可以直接进行接地处理的。就目前的建筑低压配电系统而言，都会在使用不接地系统前，充分考虑其系统在供电方面的优点，首先不接地系统有很强的供电稳定性和安全性，可以有效的保障低压配电系统的安全运行。所以，不接地系统凭借其强大的安全性和稳定性，被我国的大多数的企业在日常生产中广泛应用。

3.5接地安全保护设计

在对建筑物的电力系统进行设计时，必须考虑多种方面的因素，其中最为重要的就是保障人身安全，其人身安全包括从事建筑施工的工作人员、正常生活用电的群众和进行电气设备设计安装的工作人员。如果是高层建筑，因其楼层较高，建筑物内的人员也相对较多，导致发生危险时需要的疏散时间也很长。针对上述情况，应在设计电气系统时，加入相应的自动切断故障的电气设备，也就是所谓的接地保护装置。接地保护装置，可以有效的保证用电的安全可靠性。当建筑物内部发生电气系统安全危险时，接地保护装置可以快速的自动切断故障点的供电，极大的保障了人们的安全。在进行接地保护装置的设计安装时，必须充分结合建筑物所处的地形、应用的电气设备、电路保护装置等因素，尽量避免危害电力系统运行因素的存在。

结束语

综上所述，高层建筑电气中低压配电设计，应根据高层建筑物的整个电气系统的特点，严格遵循安全、节能、高效以及最优四项设计原则，在设计方案中注意负荷等级、供电方案、线路、设备安装以及接地保护等方面的设计要点。同时，高层建筑电气中低压配电设计还需要与时俱进，顺应社会和科技的发展要求，不断改进和创新设计理念、设计方法，这样才能够真正确保我国高层建筑的电气系统运行效率和安全。

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[3]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):222．

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1007-6344（2017）06-0099-01