高层建筑电气设计中低压配电系统安全

张宇

摘要：随着人们对居住空间要求越来越高，我国的建筑主要以高层建筑为主，在满足人们居住空间的要求同时也提高了土地的运用率，为城市的发展减少压力。

关键词：高层建筑;电气设计;低压配电系统安全

建筑供配电系统在实际运行中，能否始终处于稳定、可靠状态，直接影响甚至决定着人身与生产安全，无论发生何种事故，其所造成的损失都是难以被估量的。所以，在整个电气设计过程中，供配电系统的安全性为其重要环节。

1配电系统的设计原则

第一，优化原则。在高层建筑物电气设计中运用配电系统必须要考虑三个因素，合理的成本投入，以及高层建筑建造本身的优点，还有节能环保概念的结合。配电系统方案设计时必须要提高其适用性。并且，随着人们节能环保意识的提高，必须要对能源进行合理的应用，减少能源浪费的情况，降低能源成本，进而提高整体经济效益。第二，高效原则。在设计配电系统的过程中，需要做到电负荷的平衡，并且尽量降低配电设备的维修成本，以及对资源的高效利用，配电时要尽最大的努力达到节能效果。

2影响低压配电系统安全的关键因素

如今，高层建筑电气系统是相对比较繁琐的，而电气设备在运行过程中也存在着诸多安全隐患，其中最明显的便是相关工作者和居民的用电质量和用电安全问题。高层建筑作为人们重要的居住地，其中的安全问题是不可忽视的，直接关系到了居民的生活质量以及人身安全，具体低压配电系统中，变压器、配电柜、控制系统分别负责电能的运输和分配等。而低压配电系统在工作过程中可能出现的安全问题有：其一，系统超负荷和短路问题，在这方面进行针对设计可以有效地避免超负荷运转与短路所带来的危险，能够在这两种情况发生时立刻将电源切断，保护其他线路和设备避免受到损坏。而高层建筑与传统的普通建筑对比，有着空间更广居民更多的特点，不过这也就表明了用电设备更多，线路也更复杂繁琐，电力系统在工作过程中很容易会出现配电系统故障的情况，为了能够解决这一问题所带来的安全隐患，在低压配电系统设计初期，就要对系统的超负荷及短路重点进行保护，设置相关的保护措施，尽最大可能减少故障的危害，以及避免故障的发生，保证系统能够稳定高效地工作。其二，接地保护问题，在高层建筑中，电气设计中很有可能会出现多种接地形式同时出现的情况，而一些施工人员也相对安全意识薄弱，接地设置不符合相关标准，以及施工人员的不规范操作都极易导致接地质量的不合格情况，对低压配电系统的安全程度造成了很大的威胁。其三，漏电保护问题，漏电保护主要是在电力系统出现电路短路和超负荷以及接地等问题时，能够及时地做出处理，切断电源来保护电力设备的安全。不过，在实际运用的过程中，也有不少漏电保护系统无法发挥其原有的效果，也不能达到有效地保护作用

3供电线路的安全性

3.1供电线路安全的设计

针对供电电源来讲，如果其能够较好地满足电力负荷的相关要求，那么针对此时的供电线路而言，其可靠、安全运行至关重要。在敷设供电线路时，究竟选择何种方式，需要依据建筑物的各种因素来确定，像具体要求、相关性质、环境特征及用电设备的实际分布情况等。还需要指出的是，要最大程度地消除由于灰尘聚集、存在污染物、腐蚀及外部热源等情况而影响到整个布线系统。在敷设线路及实际使用中，需要从根本上预防外界应力作用所造成的各种损伤，例如振动、冲击以及建筑物的伸缩等。另外，针对高层民用建筑的各种消防用电设备来讲，需要根据现实需要，选择一些专门设备来进行供电，例如排烟风机、消防水泵、供电回路、消防电梯及消防控制室等，并且还需要在配电箱位置处（最末一级），根据现实需要，专门设置先进且实用的自动切换装置;在实际敷设配电线路时，需要做到与相关规范或要求相符。还需强调的是，在围绕建筑展开电气设计过程中，针对位于地下室车库的各种应急照明配电来讲，一般情况下，会将其安装于制定位置，即车库的墙上，而对于配电箱而言，未能依照相关标准进行防火处理，如果配电箱周围发生火灾，那么针对此时的配电箱而言，其会在比较短的时间内被大火烧毁，所以，需要专门设置配电间，以此来用于放置配电箱，为地下车库应急照明供电的持续性、实时性与可靠性提供切实保障。

3.2干线首端保护器分支线安全长度

根据供配电系统在具体设计层面的相关规范与要求，在对一、二级负荷不造成影响，且不会出现供电中断的前提下，针对配电线路来分析，其短路保护电器给予持续、全面的保护，因此，在安全且节能的基本框架下，在围绕建筑电气，设计与之相配套的低压供配电时，不管是郊区所建造的别墅，还是各个城市当中所建造的高层建筑群，或者是低层的建筑群，其在选择具体的低压配电方式时，大多选择的是更加实用、安全且可靠的分區树干式;此外，还需要指出的是，针对路灯展开供配电设计过程中，在各个灯杆当中，从初始阶段的灯光，到具体的灯杆脚之间的连接线，其与干线接驳之间所选择的连接方式都是树干式，因此，在实际设计过程中，需要根据现实需要，安装一定数量的短路保护元件，为各个线路的安全运行提供切实保障。但是需要指出的是，在设计过程中，针对首端安装的短路保护电器而言，究竟能够保护多长的分支线，乃是当前相关设计人员需要深入研究的问题。在实际设计中，可利用简易图解，对干线首端保护器分支线安全长度展开全面分析，将O点当作原点，另将L1当作整个直角三角性的直角边OA，而L2当作直角边OB，最终可以得到整个直角三角形BOA。基于分支点与O点之间的距离L3，于OA线上，可从中得到C点，然后经过C点，作一条与OA相垂直的线，与AB线相交于D点，对CD线的长度进行测量，从中得到L4，其便是分支线界面S2，于干线C位置为出发点，作分支，从中可以获得O点短路保护电气所保护的分支线的长度。除此之外，还可基于2个相似直角三角形DCA/BOA两直角边的比值，从中将CD线的长度求出来，如图1所示。如果将主干线的短路电流整定值给予明确后，便可以对整个主干线末端相应短路电流施加全面保护，需强调的是，如果分支线末端所对应的短路电流相比于主干线末端所对应的短路电流，明显大于后者，那么针对此时的分支线末端的短路而言，都能够受主干线短路保护器保护，处于其保护范畴内。

4结语

随着高层建筑在人们日常生活中越来越常见，所以其中的安全程度也备受人们重视。为了能够提高高层建筑的安全性，避免安全问题的出现，电气设计中的低压配电系统自然也成为了其中的主要着手目标。

参考文献：

[1]张绍晖.探讨高层建筑电气设计低压供配电系统的可靠性[J].中华民居（下旬刊），2018（6）：158.

[2]朱进涛.新型数据中心供配电系统设计的注意要素[J].信息与电脑（理论版），2019（10）：153-154.

（作者单位：山东山大世纪科技有限公司）