高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨

张培培

[摘要]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。

[关键词]建筑工程；高层建筑；电气设计；低压配电

1、高层建筑电气中低压配电设计现状

1.1用电设备多

目前，高层建筑往往兼具商业和生活两种功能，这对相关配套设施提出了更高的要求，例如供水系统、供暖系统、通风系统、配电系统、消防系统等等。而这些配套设施大多涉及用电问题，因而在高层建筑中用电设备数量大、类型多，并对输配电有这不同的需求，这无疑加大了低压配电设计的难度。

1.2系统复杂性高

高层建筑配电系统的设计不仅要求实用性，还必须充分考虑与其他系统之间的联系。为保证供电的可靠性及稳定性，高层建筑通常会采用分段式供电的方法，这使得电路设计十分的繁复。

1.3供电要求高

对于商住两用的高层建筑而言，供电系统不仅需要满足商业用电，同时还需要满足生活用电，这就要求供电系统必须具备良好的性能。同时高层配电系统还必须保证在供电系统发生故障时，能够通过备用供电设备满足应急用电需求。

1.4用电量大

由于高层建筑用电设备数量多，加之用户基数大，因而在用电量方面远超其他类型建筑。其中如二次供水设备、电梯、家电等都属于长期需要供电的设备，这使得高层建筑的用电需求大，用电负荷也相应增高，这对高层建筑低压配电设计的可靠性与安全性提出了更高的要求。

2、低压配电系统的安全性设计

2.1线路设计

高层建筑的垂直高度大，拉长了低压配电系统运行线路的长度，供电负荷量会随供电距离的增加而增加。因而在低压配电系统线路设计中，应采用放射式的线路设计方案，即将若干支线接入配电间内的低压母线中，然后在根据高层建筑的具体结构特点，让配电线路呈“树干式”的网络结构。此外，在线路设计中为满足消防要求，必须在电气竖井中将支线进行覆盖，杜绝安全隐患。

2.2负荷等级设计

在高层建筑低压配电设计中，负荷等级设计是保证整个配电系统运行安全的关键环节。现阶段，高层建筑的负荷等级一般被分为一级、二级、三级等不同等级。由于高层建筑的垂直高度大，因而在低压配电设计中应苕先考虑一级负荷等级。通常情况下，高层建筑的消防系统中如报警装置、自动灭火装置、系统控制室，监控设备等消防配电都应该设计为一级负荷等级。同时，在应急电源、专用通风、应急照明、水泵房等系统中也应设计为一级负荷等级，以此最大限度确保配电系统运行的可靠性和安全性，防止出现意外事故发生时，应急系统无法运行的情况。

2.3设备安装设计

高层建筑低压配电相关设备应根据负荷计算结果进行选择合理的选择，并对设备的安装进行事先的设计，以确保安装的准确性。高压开关柜应合计安装在地上一层：断路器、楼层配电箱、层中配电箱的安装可采取就近原则。公共区域配电箱的安装谢十应尽量保证不影响建筑后期的装修。

3、低压配电系統的安全性设计原则

3.1节能原则

高层建筑低压配电设计还必须遵循节能原则，设计时应在保证安全的前提性，尽量简化线路，同时优先考虑节能型材料或是地热、太阳能等环保能源。

3.2最优原则

最优原则即在保证安全性的前提下，高层建筑低压配电设计应做到经济性、合理性、协调性、可行性等方面的最优化

3.3安全原则

在高层建筑低压配电设计中保证配电安全是第—原则，高层建筑人员密集，一些人员缺乏基本的用电安全常识。若在低压配电设计中不重视设计的安全性，那么在使用过程中容易造成严重的安全事故，因而安全性是低压配电设计中必须遵守的首要原则。

3.4高效原则

高层建筑用电设备多、用电量大等特点要求低压配电设计必须遵循高效原則。高效原则主要包括供电高效与配电高效两个方面。

4、接地安全保护设计

IT、TT、TN是目前高层建筑低压配电设计中最常见，也是最常用的接地保护模式。在外露导电部分通常是采用TT系统实现接地保护，在发生接地时，TT系统可及时将发生故障回路的电力切断，防止设备发生接地。lT系统与TT系统接地保护功能大致相同，同样都是被用于外露导电部分的保护。二者的区别在于外露导电部分发生接地故障时，若此时电压没有达到设定的标准值，那么TT系统会通过报警装置发出故障警告，而不会切断回路，这样进一步提高了配电系统运行的稳定性和可靠性。TN接地保护系统，只有在故障电流过大或是发生金属性短路时，才会触发保护功能。此外，设州氐压配电系统中，漏电断路器必须考虑在内。在选择漏电断路器时，首先必须确保选择的漏电断路器符合配电系统安全界限标准及要求。其次，需注意漏电断路器规定的额定动作电流必须小于正常情况下配电系统的漏电电流。漏电断路器必须被使用刊氐压配电系统以及各个分支线路的末端，确保高层建筑整个电气系统运行的安全性和可靠性。

结语：

综上所述，我们在进行高层建筑电气设计中低压配电系统时，一定要对其安全性进行彻底的分析和探讨，及时发现问题并进行解决，确保在进行设计和安装施工后，能够给人们带来极大的方便，尽量消除高层建筑电气设计中低压配电系统中存在的隐患，确保人民的人身和财产安全。