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摘要：超高层建筑对电气设计的安全性要求较高，电气设备数量、种类繁多，对运行环境也要求较高，需要设计人员能够结合实际情况，设计出能够满足高层建筑日常需求的电气系统。文章主要对超高层建筑电气设计要点进行了分析，以供参考。
关键词：超高层；建筑；电气设计
引言
随着社会经济的快速发展，人们生活水平不断提高，对建筑工程的质量及性能也有了新的要求。现代生活不仅要满足基本的生活需求，还应更加丰富且多元化，建筑电气系统需要不断完善和创新，这样才能更好的符合时代变化。对超高层建筑电气设计来讲不仅需要新的突破，也面临很大的挑战。超高层建筑由于楼层高，其用电量要远远高于普通建筑物，其电压负荷也会随之增加，再加上超高层建筑中的电器数量多，很容易滋生出安全隐患，这就凸显出电气设计的重要性，以保证高层建筑电力系统的安全运行。
1超高层建筑电气设计特点
超高层建筑是指高度超过100m的民用建筑，与普通建筑相比，其呈现高度高、层数多、建筑面积大、规模大、功能多等基本特点。超高层建筑用电量较大，供电半径长，且其大多由多个电源供应，自配变电所并带有备用电源或应急电源，用电容量在100-140VA/m2或以上，因此其电气设计关乎建筑用电安全及生命财产安全。在超高层建筑中的发电系统、供配电系统以及设备运输系统中，电气设计占据重要地位。随着社会的不断发展，加之受超高层建筑结构特点的影响，对其电气设计也提出了更高的要求。在进行超高层建筑电气设计的过程中，需要明确国家所制定出的法律法规，如《民用建筑电气设计规范》《建筑照明设计标准》等，不断提高建筑电气的整体质量和安全性。为保证超高层建筑用电安全，首先应分析其特点，结合当地市政用电实际情况选择电源，合理分析电气设计指标。
2超高层建筑电气设计要点及措施
2.1负荷分级设计
在《民用建筑电气设计规范》中，我国对于高层建筑负荷等级有明确的规定，进行负荷分级设计需要结合建筑使用性质与内部设施等级进行划分，以保证配电系统满足建筑物的建设需求。超高层建筑电气系统中低压配电必须满足国家规范与标准要求，充分考虑高层建筑的实际情况，从本身功能性及负荷分布出发，结合区域供电的整体要求，切实提高低压配电的可靠性、针对性。高层民用建筑应按一级负荷设计，其中消防控制室、火灾自动报警及其联动装置、火灾应急照明及疏散指示标志、防烟及排烟设施、自动灭火系统、消防水泵、消防电梯等消防用电为一级负荷中的特别重要负荷。消防控制室、防排烟机房等消防设施用房均应具备完善的消防用电设备，并在配电线路末端采用双电源自动切换装置，以提升电路运行的可靠性。同时，消防设施用房的配电应采用独立、专用的供电线路，以备建筑内发生火灾或其他安全隐患时，能有效解决。
2.2备用电源设计
当前很多超高层建筑会出现区域性停电问题，为了减少停电带来的不良影响，设计人员应准备一定的备用电源。同时，确保备用电源在断电后可以自行启动，降低因停电引发的损失。在超高层建筑中，往往会设置两个或两个以上独立的市电电源，此外需设置应急柴油发电机等后备电源，以确保重要负荷的可靠供电。当建筑高度在200m以下时，建议采用0.4KV低压机组。高度在200~350m之间时，建议在采用低压机组时应提前进行障碍分析与试验。若末端无法满足应急负荷基本要求时，应采取增加线路截面或其他方式减少压降，满足建筑的基本用电需求。
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2.3设置自动切断电源装置
实现安全合理用电，在设计电气系统时应安装自动切断故障设施，以充分降低其对技术人员与财产的损害程度。对此，技术人员在设计电气方案时应充分结合高层建筑的特点与设备的实际使用情况，做到合理规划。为了保证电路的安全性，避免受到威胁，还应多种点位连接接地保护装置，采用TN与TT两种电气系统。其中，在电气系统短路以及电流过大的保护系统中更多采用TN系统，且技术人员还应安装电流保护器，以防止电流短路与超负荷问题。而对于因外界因素引起的导电问题时则应采用TT系统，且接地保护系统为设备的金属外壳，当发生漏电等危险情况时，可以确保电流的及时切断。
2.4漏电保护设计
通过对超高层建筑低压配电系统进行分析，漏电保护是其所面临的一大难题，在选择漏电保护器的时候，需要综合考虑多方面因素，特别是重点关注额定动作电流的选择，在具体的选择过程中应该注意以下方面：第一，在满足配电系统正常运行的基础上，保证末端漏电断路器电击能量安全界限可以符合设计标准；第二，重视配电系统运行中电流泄露问题，电流量必须达到漏电保护器额定动作电流，只有这样才能起到真正的保护作用；第三，漏电保护器设计过程中应该坚持一定的原则，以动作电流为依据对分支线路、线路末端用电设备等进行漏电断电器的设计。
2.5接地保护设计
当前中低压配电系统接地保护主要可以划分为ABC直接接地、ABC+N直接接地、ABC+PEN/（N+PE0）接PEN（PE）三类，为了更好的保护中低压配电系统安全，应该重视这三种形式的应用。首先，ABC直接接地形式在保护的过程中能够将用电设备外部的导电部分进行相应的判断与中断处理，与此同时发出警报，方便工作人员第一时间找出故障问题，回复正常运行；其次，ABC+N直接接地这种形式在运行中需要配合相应的金属电装置，由于设备在工作中所产生的电流较大，这种保护形式较多的被应用于平日电流大的接地保护中，能够有效控制大电流对设备或系统所造成的伤害。另外，ABC+PEN/（N+PE0）接PEN（PE）这种形式的保护主要依靠地面之外的保护设备，能够在电路出现故障的第一时间切断问题电路，保证电路系统的正常运行，避免由此造成的安全事故。
2.6节能设计
随着建筑产业的运行，在电气设计中应该将实践环保技术的使用作为重点，缓解我国资源紧缺的问题，并逐渐改善人们的生存条件以及社会环境污染的问题，提升建筑电气设计的价值性，促进建筑行业的稳定发展。随着绿色环保理念的提出，建筑结构的照明体系设计决定了建筑是否能够达到节约环保的目的。因此，必须要在满足建筑送电要求的前提下，尽量的应用节能方案，建设节能型建筑。例如，虽然节能灯的成本要高于白炽灯，但从长远角度考虑，选择环保的照明灯具替代传统的白炽灯照明，能够达到节约能源的目的，也能够节省很大的电力耗费，诸如此类，在供电系统和照明系统中，可以根据不同的建筑类型和不同的用电需求，合理的选择和设计节能方案。
3结语
随着国内城市空间的紧密，超高层建筑越来越多。电气故障的发生不仅会造成巨大的经济损失，还有可能威胁人们的生命财产安全，这对于超高层建筑的整体效益而言极具危害性。为了最大程度的保证超高层建筑电气系统的科学化与安全化设计，相关工作人员应加强超高层建筑用电安全的关键设计，对低压供配电系统可靠性问题进行研究，根据实际情况设计适用的接地保护系统，保证电气设备整体的运行效率。这样才可以更好的保障住宅居民的人身与财产安全。
参考文献：
[1]林延妮，汪业秋，王杰.高层建筑电气设计低压供配电系统的可靠性[J].城市建设理论研究：电子版，2015，5（33）.
[2]赵欣，杨玉姣.建筑电气设计中常见问题及完善策略探微[J].装饰装修天地，2017（13）
[3]陈睿.高层建筑电气设计中低压供配电系统可靠性分析[J].科技展望，2015，25（35）.
论文作者:戴秋华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/22
标签：高层建筑论文; 系统论文; 电气设计论文; 电流论文; 建筑论文; 负荷论文; 电源论文; 《防护工程》2018年第34期论文;