摘要：随着我国城市建设水平不断提高，当今新建工程多数都是高层建筑。高层建筑工程量大、内部结构复杂、电气设备投入量多，从而提升了电气设计要求，增加了电气安全事故发生频率。在高层建筑电气设计当中，低压配电系统十分重要，必须要保证低压配电系统设计合理性、科学性，确保建筑电气系统可以平稳运行。
关键词：高层建筑；电气设计；低压配电系统
前言：
近些年，为了能够满足人们对居住空间要求，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。而在高层建筑的电气设计中，低压配电系统是其主要的构成部分，保证了建筑中所有设备能够正常运行，而且低压配电系统的安全程度也与高层建筑的整体安全性有着密不可分的关系。
1配电系统的设计原则
第一，优化原则。在高层建筑物电器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，随着如今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。电能的直接与间接的消耗都是需要重视的，能源的浪费不仅造成成本的增加，而且也不利于城市的发展。所以必须在保证配电安全且不间断，保障人们的用电需求的基础上，秉承高效的原则，尽最大可能将所有方面的消耗都降到最低。
2供配电方案的安全性
在诸多高层民用建筑当中，存在着许多级别的负荷，其中，最为常见的是一、二级负荷，另外，在具体的变压器台数上，通常情况下，需≥2台，除此之外，还专门设置1台与之相匹配的柴油发电机组。针对柴油发电机组而言，其基本的启动要求是：
针对10kV两进线来讲，如果其回路都处于停电状态，那么针对此时的柴油发电机来讲，其被当作应急电源，于大约10s内以一种自动的方式而启动，主要负责将电能供给重要负荷；此外，为了避免出现消防用电在具体的可靠性上被降低的情况，如果出现火灾，需可以以一种自动方式将非消防用电负荷切除掉。针对此需要，该文围绕2台变压器（不并列运行）与1台柴油发电机，由此组建多类型的供配电系统方案，对比其优缺点，为现实工程设计提供依据与参考。
（1）柴油发电机组的低压母线与变压器的低压母线无关联性，各自独立。这样设计的主要优点为无需联锁，柴油发电机也不会将市电倒送，但也有不足的地方，即当市电出现停电情况时，柴油发电机难以向一般性负荷供电，此外，对于Ⅲ段母线来讲，其在日常当中处于无电状态，其电缆、断路器有无故障，较难被准确发现。
（2）为了能够从根本上将Ⅲ段母线在日常当中不带电问题给有效解决掉，从变压器所对应的低压母线所输出的一路电源，被送至Ⅲ段母线。在此过程当中，4QF断路器对电气联锁进行设置，除此之外，还对机械联锁进行设置，以此来为整个柴油发电机不出现向市电倒送的情况提供保障，此种设计的不足之处为：在日常市电处于停电状态时，柴油发电机难以向一般性负荷供电。
3加强建筑电气系统中低压配电系统安全的措施
3.1接地安全保护设计
高层建筑低压配电系统内可以从多个方面进行考虑，要重点保证人员安全、设备安全。由于高层建筑居民数量较多，如果发生火灾问题需要较长的疏散时间，基于安全考虑需要设置自动切断故障点的保护装置，同时做好接地工作。电气设计中，为了避免外部电压影响低压配电系统稳定性，要连接低压配电系统接地保护总电位，并针对性对TT、IT、TN系统展开接地安全设计。
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3.1.1TT系统接地
在高层建筑电气设计当中，通常都是采用380/220V三相四线低压配电系统，大部分情况下都可以满足电气设备正常运行要求，如动力荷载、照明负载等。TT系统主要是采用RP接地方法，可以自动切断地级和中山点接地的电气连接，此时RE接地极会低于RP接地极，将RE接地极连接RN可以形成10V电压降，阻隔故障回路，从而保证抵押配电系统安全性。
3.1.2IT系统接地
IT接地系统接地故障主要是设计在外部导电位置，可以确保电气系统运行安全，同时在出现故障回路时自行切断故障电路。但需要注意一点，每个相线阻抗都要与大地连接，与绝缘电阻并联分布到电容中，这样即可保证人体触及、电气设备外壳电压控制在安全范围内，更好的起到保护作用。
3.1.3TN系统接地
TN接地系统的短路电流主要采用电流保护方案，确保电气设备运行的安全性，合理接地方案可以有效降低故障造成的影响。在设计中，由于高层建筑线路更长、截面规格不同，可能会增加漏电风险，所以要增设漏电保护器。在系统运行当中，如果相线出现了碰撞故障，则短路电流会经过保护零线、金属外壳出现闭合回路情况，此时会自动启动继电保护装置将电源切断，避免短路故障进一步发展。设计中要科学选择中性点、保护线设计形式。其主要表现在：
（1）TN-S隔离中心线、PE线路，可以提升系统安全性；
（2）TN-C和TN-C-S隔离用户端、进户线，在系统前部设置PEN，阻隔相连导线、PE线，这样即可保证阻线、相线绝缘平衡，将断零保护器安装在干线末端，这样即可确保安全防护效果。
3.2合理配置漏电断路器
（1）根据低压配电系统要保证漏电断路器抗电机性达到指定标准，同时保证安全界限稍大于低压系统要求范围。
（2）漏电断路器额定功率要大于电气系统电流泄露量，同时要防止电流安全范围内出现误操作问题。
（3）为了保证带建筑电气系统运行安全，要检测各个线路、主干线路末端、用电设备等漏电情况，并针对性设置漏电断路器，保证整个配电系统运行的安全性。
3.3低压配电系统优化
低压配电系统在能够满足电力负荷基础上，保证低压配电系统运行安全性、可靠性。对于高层电气系统来说，主要包含一级、二级负荷，通常设置2台或2台以上变压器，还需要配备相应的柴油发电机组。柴油发电机组设计中，如果采用10kV两进线回路同时停电时，此时柴油发电机自动投切作为备用电源使用，要求备用电源在10s内启动，负责电梯、安全指示灯供电。为了保证消防系统可靠性，一旦发生了火灾隐患，系统要自动切除非消防用电负荷。同时接通报警装置和火灾应急照明、疏散标志灯。
3.4保护装置选择性动作
低压配电系统中，一旦出现接地故障、短路故障时，要求相应的保护装置自动动作配合物，切断故障线路，如果超出预设范围则保护装置不会动作。在系统运行当中，一旦某个部位出现了短路故障问题，则相关设备、电路首先会启动保护动作，将故障线路断开，从而避免出现越级跳闸问题。低压配电系统保护装置选择性动作方案中，一旦出现了配电系统故障问题，可以在确保配电系统安全性同时，尽可能降低断电范围，降低因为断电造成的不必要损失。
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。所以要对高层建筑中的低压配电系统进行科学的设计，解决电器设计中的各种安全问题，使人们的居住环境更加安全。
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），2014（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），2017（10）:153-154.
论文作者:张士程
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年10期
论文发表时间:2019/10/30
标签：系统论文; 高层建筑论文; 低压配电论文; 故障论文; 安全性论文; 母线论文; 负荷论文; 《当代电力文化》2019年10期论文;