摘要：在我国，建筑电气设计中对于低压配电的水平不高，对建筑质量与安全造成了一定的影响。本文拟对建筑电气中的低压配电设计方案进行研究分析，以期为提高电气设计水平提供有价值的参考。
关键词：建筑电气，低压配电，设计方案
在建筑电气设计环节中，低压配电设计是非常重要的组成部分，然而在我国，低压配电设计存在重复设计问题突出、节能设计不够合理等问题，整体设计水平并不能达到应有的水平。与高压配电相比，低压配电的设备类型有许多种类，大部分都有着较高的耗电功率，对于供电安全和消防保障的要求相对更加严格，电气系统也更加复杂多变，特别是低压配电中的变配电系统十分分散，使得低压配电对于设计的要求非常高。
一、建筑电气中的低压配电设计基本原则
（一）设计环节最优化原则
低压配电设计水平的高低，影响到建筑使用者的生活、生产质量的好坏，也关系到建筑整体施工成本的投入高低，因此设计的每一个环节都需要以最优化为原则。针对当前建筑电气中低压配电设计中常见的重复设计问题，应当尽可能完善每一个施工环节和细节的设计，减少对于设计和施工材料的浪费，从而节约成本的投入。重复建设，是当前建筑电气低压配电施工中的常见问题，其根源就在于设计环节没有考虑充分和完善，在设计方面没有达到最优化，导致人力和物力的不必要消耗。此外，许多建筑在低压配电设计中，过于注重功能性的问题，侧重于低压配电系统的有效运行和使用，却没有顾及系统节能的问题，造成能源的浪费。因此，建筑电气中的低压配电设计方案必须要坚持最优化的原则，确保设计的成本控制。
（二）设计规范安全性原则
在建筑电气设计中，安全性问题是绝对不可回避的原则性问题，关系到建筑的核心质量和用户的安全使用。建筑电气的低压配电设计，需要切实保障基本的电力负载要求，使建筑内的公共电气设备及用户用电得以保证。与此同时，还需要额外预备一些备用的容量设计，以应对突发情况下电力荷载的突然增加。如果出现超负载情况，轻则对低压设备和用电设备造成一定的损坏，减少设备的使用寿命，重则造成电力线路的短路问题，影响到用户的正常生活，甚至可能造成设备的直接损坏。因此，对低压配电进行设计时，需要严格把好安全关，对于每一个线路都保持一定的安全距离，并且保证其绝缘性能达到规范要求，同时对于高层建筑还需要注意防雷方面的设计，从而保障建筑用电的安全。
（三）设计配置最高效原则
对于建筑设计来说，用电设备是最为重要的一部分，电力系统的规划与布局对于建筑的整体设计施工有着十分重要的影响，特别是纷繁复杂的电力回路，对于设计提出了很高的要求。如果设计配置不够合理，不仅会造成施工材料的大量浪费，而且可能影响到建筑施工完成后的日常使用和功能发挥，降低建筑的整体使用质量。比如说，建筑低压配电系统可以设计出分散化的供配电中心，通过多个供电和配电中心达到节能的效果，有效降低建筑使用的能耗。特别是在高层建筑中，电力设计的总体规模更甚于低层建筑，因而在没有特别需要的情况下，最好设计复数的供电和配电中心，以有效提高使用效率。
二、建筑电气中的低压配电系统的设计方案
现代的建筑与传统建筑相比有了很大的不同，其中最重要的一点就是用电设备的大量增加，以及建筑整体智能化、自动化管理系统的不断完善。因此多元化、高科技化的功能要求，决定了低压配电系统设计必须符合现代多功能建筑的使用需求，尽可能地优化设计、降低能耗、节约成本、安全使用。
（一）建筑供配电系统的基本设计
一是要做好供电需求的总体设计。建筑电气的低压配电设计方案，首先必须充分考虑到建筑的电力使用需求，这是建筑电气设计的基本要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆建筑供配电系统设计应从整体来进行，至少需要两路独立市电电源，同时还需应急电源或备用电源的设置，以保障建筑的正常供电需要。根据预计用电量及电源供电实际情况，分配好用电线路的设计与布置，在确保建筑内用户用电和公共设备用电的前提下，尽量减少线路支出的成本，简化电力线路的搭建路线，做好绝缘等安全防护工作，确保供电安全。
二是要重点完善低压配电的电源设计。现代建筑对于电力的需求量非常大，往往具有较高的负荷等级要求，其中存在着大量的一级和二级负荷。在对建筑供电时，通常采用两路独立电源供电，也就是说，两路电源要取自不同的变电所，或者同一变电所不同的供电变压器。通过独立电源的设计方案，可以保证当一条回路出现问题时，不至于对另一条回路的正常运行造成影响，从而减少电力故障对于建筑内用电设备使用的影响。此外，建筑内还需要设置具有一定容量的备用电源或者应急电源，比如说柴油发动机等，并且备用电源或应急电源的容量应当根据重要负荷的容量大小进行确定，其容量不能少于一级负荷的容量。
三是要注重低压配电与高压配电系统的协调运行。现代建筑的供配电系统分为高压和低压两个电力系统，二者既相互独立，又相互影响。通常情况下，建筑往往采用一主多分供配电系统。一主指的是一个总变电所接收外部市电其主接线形式应采用单母分段接线，多分指的是多个分散的低压配电室，这些配电室的电源分别引自主变电所。从电压等级来看，主变电所往往一次侧是10-110kv高压系统，经变压器变为家庭常用电0.4kv，而其他配电室的电压等级仅为0.4kv。通过对低压配电和高压配电系统的统筹设计，采取一主多分的结构，往往能够实现供配电系统的优化和节省投资。
四是要尽量合理配置变电所。变配电所的布局应当合理，其选址最好避开人群聚集地和易于积水的低洼地段，从而保证配电系统的正常运行和突发情况应对。同时，针对供电系统容易受潮而腐蚀、损坏或者产生故障的情况，配电室还应采用一定的防潮趋潮措施。配电变压器的容量应根据负荷大小合理选择，其长期工作负载率一般不高于60%，主变所和分配电室应能满足巡检要求。针对建筑主变所附近应合理设置值班室，为方便监控和巡检其相隔不易太远。高层建筑的低压配电柜应采用模块式供电，同时留一些备用模块。以便供电单元损坏时可以及时更换和补充。
（二）低压配电系统设计中的接地保护
建筑应可靠接地，其接地要严格的要求。配电系统设计往往采用IT、TT、TN这三种接地保护模式。其中，IT系统往往是提供设置在外露导电的部分的接地保护，起到的是及时切断故障回路中的电流的作用，实现电气保护的功能。IT系统具有的接地故障保护和IT系统差不多，同样是设置电网的外露部分。在进行接地保护的时候，如果电网的外露导电部分的故障电压在规定的标准之下，TT系统不会对供电进行保护性切断。只是通过相关的警报装置发出报警，提示相关工作人员排除相关故障。TN系统的接地故障中，大多数是由于金属性短路或者是故障发生时电流过大才会引发TN系统的保护机制。因此，应该采用电流保护器来实现对电路负荷和电流短路的保护功能，达到接地保护的作用。此外，对漏电保护器的选择也有严格的要求，在漏电保护器的采购和选用过程中一定要严格把关，要额外注意其正常工作情况下的漏电电流动作值是否符合要求，必要时应做必要的检测。在低压配电系统的单元上一般都需要漏电保护装置，从而保证整个供电系统的安全性。
三、结束语
低压配电系统对于建筑电气的整体建设和运行有着重要的作用，做好低压配电系统的设计方案，可以预先应对各种复杂情况，减少建筑施工和使用中的成本、能源消耗，保证电力系统的正常运转。因此，建筑设计人员应当充分重视低压配电的设计方案制作，充分考虑到建筑的实际情况，科学合理地进行设计，从而保障低压配电系统的安全高效运行，保证建筑整体的正常使用。
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[3]童芳.针对高层建筑电气设计中低压配电系统安全性分析[J].城市建设理论研究:电子版,2015(23).
论文作者:苏欢
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/7
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