略谈高层建筑电气设计中低压配电系统安全性

摘 要： 众所周知，随着人们物质文化生活水平的不断提高，高层建筑越来越多。同时高层建筑用电量十分巨大，电气设备的种类也多种多样，其施工有着较高的复杂性。因此，在开展电气设计阶段，应该保证低压配电系统达到科学性与合理性的要求，并逐步进行优化设计，提高系统的安全性与稳定性，满足建筑电气设备的正常工作需要，提升高层建筑整体质量。

关键词： 高层建筑;电气设计;低压配电系统;安全性

一、 高层建筑中低压配电系统设计要点分析

（一）设计原则

综合分析建筑工程内部的设备组成系统，提升用电安全性，在高层建筑的电气系统设计环节，应该进行自动故障电路的设备布置，需要结合实际情况确定接地保护系统。目前我国所应用的高层建筑接地方式主要是TN系统、TT系统、IT系统接地方式，虽然不同方式的接地施工环节是不同的，但是其效果是相似的，都可避免外部风险问题给系统的运行产生不利的影响。三种对接保护系统进行设置的方式，可以给用电提升更好的保障。结合不同建筑电气和工程特点确定接地系统方式，即使发生严重的事故，亦可及时切断故障，确保不会损坏电气系统。在接地保护设计的过程中，要结合回路中的保护线截面的实际情况与接地的形式来确定，满足正常的使用需要。

（二）合理选择电源方式

为了确保系统可以达到安全稳定的运行，有效预防存在的断电事故问题，非消防Ⅰ、Ⅱ级负荷的供配电系统在进行设计的过程，应该结合实际情况来确定双重电源和备用电源的方式，可以使用回路进行供电系统，保证电源即使出现故障问题系统依然能够有充足电力供应，合理控制电力负荷，比如高层建筑电气系统中，所选择使用的是主电源、备用电源的组合形式，以保证系统可以稳定地运行。对于非消防Ⅱ级负荷，比如一些商业家住结构形式，可以通过使用双电源回路方式，可以达到供电安全性的标准。

（三）严格按照规范要求

对于普通的高层建筑项目，比如住宅项目，低压配电系统在设计环节，要严格按照国家标准和规范的要求，使得供配电运行更加稳定，同時根据需要来设置应急备用电源，进行低压单母线的分段，系统可以分别运行，尤其是高层系统内的负荷是非常大的，可以利用一路电源和一路变压器的方式来进行低压母段的分段，以保证两侧的线路需要使用两个回路引出电源，然后通过该系统的设置能够达到消防负荷与非消防负荷都能够正常的运行，保证整个系统的运行更加的安全、稳定。

二、 提升高层建筑中低压供配电系统安全性的策略

（一）对供电电源进行优化设计

如果向低压交流配电室内部输送10kV的市政电源，且配电系统中应用的为单母线时，想要提升系统的稳定性，设计人员可以采用设置两台容量相近的变压器的方式实现。同时，这种设计方式还可以实现同时供电，当一条线路供电出现故障时，另一条线路也可以保证正常供电。高层建筑的配电系统中母线的线路十分复杂且线路类型较多。所以，在进行线路布设前，要对线路的种类和数量进行充分了解，避免为后续施工带来影响。

（二）提高供电线路的安全性

高层建筑低压供配电系统的线路敷设，必须以高层建筑的结构特点为布设依据，避免线路布设不合理的问题出现。线路的布设过程中，要确保与热源的安全距离，同时要做好线路的防腐、防震处理，全面提升线路的安全性，以防线路在后期的使用过程中出现故障问题。在线路布设环节，要始终保持消防线路的独立性，消防线路需接入专用的消防专用电源，这样可以有效保障在火灾发生时，各类消防设备可以实现正常运转。此外，末级配电箱必须要设置自动切换装置。在地下车库区域，要设置独立的应急照明电箱，以保证供配电系统出现故障时，地下车库的照明系统可以正常使用。

（三）保障消防用电的可靠性

高层建筑的消防系统对于保障居住者生命财产安全发挥着巨大作用，所以，提升消防用电系统的可靠性具有重要意义。设计人员要选择科学合理的配电方案，在高层建筑中，变压器的数量通常为两台或两台以上，同时也会设置柴油发电机组。在电力供应过程中，变压器会始终保持消防用电的稳定性，当出现故障问题时，可以自动对非消防用电负荷进行切除，如果两条线路均出现故障，可以启动备用电源。对于柴油发电机，要将其发动时间控制在10秒钟以内，并保证其能承载消防系统的全部用负荷供电。

（四）提高供配电设备的可靠性

在供配电系统中，相关设备的运行情况也会对系统的可靠性造成一定影响，所以，相关工作人员要对相关设备进行科学选择。例如，在对变压器继电保护设备进行选择时，要确保设备具备错相保护自动分合闸。对于低压供配电系统的变压器进行选择时，可以选用箱型干式变压器，此类变压器所采用的绝缘材料具有阻燃特性，如果系统遭遇雷击或火灾等情况，可以起到一定的防御作用。同时，此类变压器的防潮性较好，能够在相对恶劣的环境中保持较为稳定的性能，可以有效提高供配电系统的可靠性。

（五）提高供配电系统主接线的可靠性

高层建筑的电气设计环节，通常包含对电力负荷的计算，高低压配电系统的设计，电气照明系统设计等方面的内容。高层建筑低压配电系统的控制终端较多且设备分布情况比较分散，同时，低压配电系统还会受到谐波干扰，导致故障问题的出现，所以，强化系统主接线的可靠性设计是十分必要的。在对高层低压配电系统的设计和改造中，可以利用系统集成的方式，这样既可以降低工程建设成本，也利于系统后期维护工作的开展。高层建筑的低压配电系统主要采用的是380V或220V的交流电，对于系统主接线可采用树干式和放射式布局形式，从而减少外界干扰，达到提升系统稳定性的目的。

（六）增强接地保护装置

对高层建筑的接地保护系统进行优化设计，也是保障低压供配电系统稳定性的重要措施。如果建筑内部的电气系统出现故障，接地保护装置可以对出现故障的电源进行自动切断，从而防止使用者受到电击伤害。在进行接地保护装置设计时，相关设计人员要结合建筑工程的主体结构、电路保护设置以及具体的电气设备等实际情况。在建筑工程低压配电系统的运行中，需要重点保护整流变压器，保护的内容主要包括：直接接地的部分、电气设备的裸露部分以及容易漏电导电的部分。在整流变压器系统的低压配电环节，主要需对线路中的中性线N与PE线否存在交互情况进行检查。同时，要保证切断PE线后不影响系统的正常运行，从而实现接地保护装置的保护性作用。

三、 结语

总之，低压供配电系统可以保证设备的稳定运行，科学合理的设计方案不但可以有效提升低压供配电系统的安全性与可靠性，还有助于节省工程建设成本，从而有效提升建筑工程的经济效益。因此，文章分析了高层建筑电气设计中低压配电系统设计要点，并提出了有效的提升策略，保证高层建筑低压配电系统的可靠性的同时，实现建筑工程使用性能与经济效益的双赢。

作者简介：  马宝玺，江苏吉平电力设计有限公司。