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摘要：相比较于低层建筑，高层建筑会有更大的用电量需求，从而大大地增加电压荷载。并且，在高层建筑当中，常用电器种类繁多，数量也是非常之大，如此一来。其安全问题便会显著地增多，可靠与安全的供配电系统显得非常关键。结合国内的有关要求，高层建筑指的是楼层数至少为十层、整体高度至少二十四米的建筑物。基于社会发展的影响下，高层建筑的电气设计要求越来越高，设计工作者的职责是实现人们的需要与社会的发展要求。下面，笔者对高层建筑电气设计中低压供配电系统的可靠性问题进行了简要地分析。
关键词：电气设计；低压供配电系统；问题与对策
随着我国在建筑施工领域方面的施工技术的不断进步，建设规模的不断扩大，管理水平的提高，高层建筑的建设数量也在增加，规模也在扩大。相对其他建筑物，高层建筑物具有众多特征，其中电力负荷大就是较为突出的一点，这给高层建筑在施工和交付使用后带来很大的安全隐患。因此，在供配电系统的设计和施工上就要严格加以质量管控，以确保高层建筑电力系统的的良性稳定运行。
1 高层建筑低压供配电系统的设计原则
1.1 可靠性
一级负荷是电气负荷中的重要部分，高层建筑的消防系统、火灾自动报警系统、应急照明以及自动灭火系统等消防电路均为一级负荷，针对一级负荷的电器设备，除了要配备两个必要的电源外，还需另外设置应急电源，例如EPS和柴油发电机组是高层建筑电气体系中最常见的应急电源，可保证在特殊情况下维持一级负荷电器设备的正常供电。值得注意的是，在应急电源中禁止介入其他电器负荷。
1.2 优化性
所谓优化原则是指高层建筑的供配电系统的布局需符合建筑的功能与结构，在设计过程中可考虑使用绿色材料替代传统高能耗材料，或充分利用地热、光伏等自然能源。在低压供配电系统的整体结构设计上应以稳定性与安全性为出发点，在满足建筑整体的用电需求上预留出备用设备，更好的应对电气系统意外情况。此外，为了保证高层建筑电气系统中各个用电设备的安全性，还应预留出一定的线路通道，保持设备之间的安全距离，提高线路的绝缘性，若有必要，可在线路中设置防雷和防静电器件。
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2 系统中存在的问题
低压供配电系统中设备以及线路的正常工作直接决定了系统能否可以正常运行，但是一些系统中的设备或者是配电线路发生了老化现象，使得配电系统中产生了大量的热，线路受到严重的损坏，并且变压器因为超负荷运转导致线路中的热量过大，电压极不稳定。这些问题也许暂时不会对系统造成很大的影响，但是积少成多，再细小的问题积累起来就会变成很大的问题，再解决起来就会更难。这些问题的存在一方面使得设备受到损坏，低压供配电系统不能够正常运转；另一方面也使得整个供电系统的安全性受到影响。上述这些问题可以归为技术层面的问题，具体体现为以下三个方面：一是在对低压供配电系统进行维护时，对于配电线路和供电设备的保护不够；二是三相负荷不均匀导致线路受到严重损伤，这样继电器保护装置就容易引发误动，形成了安全隐患；三是漏电保护技术不够强悍使得人们的人身安全受到威胁。
3 完善低压供配电系统的措施
3.1 供配电主接线的可靠性
供配电系统常常是操作繁琐与设计复杂，倘若这一系列的装置出现问题，那么会威胁到整体低压供配电系统的安全与工作效果。因此，大部分都是集成设计低压供配电系统，进而优化配置系统主线装置。为了保证全部的主线装置保持工作状态的可靠与安全，对低压供配电系统主接线的设计需要借助380伏电压电源或380伏电压电源的树干供配电手段、交流放射供配电手段加以设计，以及密切关注设计的细部主线路。针对高层建筑的一般照明来讲，在设计供配电线路的时候，适宜应用树干式供配电手段与交流放射供配电手段相统一的主接线。倘若高层建筑电气装置的荷载是集中性的，那么能够使用交流放射供配电手段的供配电主接线就行。
3.2 备用电源可靠性
高层建筑中的备用电源大部分为柴油发电机组，为了提高供配电系统的可靠性，备用电源通常需满足以下要求：①电源为单台机组时，额定容量需控制在1500kVA以内；②若发电机组在大型商业高层建筑中作为应急电源时，若供电系统终端，应在10s内正常运作并投入使用，从而减少经济损失；③发电机组达到额定转速后应分批投入负荷，根据由大到小的顺序错开容量的投入时间，尽量减小低压母线的起动压降；④若电网恢复供电，则应将备用电源延迟30~60s，让市电自动恢复，然后延迟3min让发电机组停止工作。
3.3 供配电设备可靠性
先进的供配电设备直接影响到低压供配电系统的可靠性，因此在高层建筑电气设计时需选择性能良好的供配电设备，例如继电保护设备和变压器等设备，其自动化程度较高，具备自动分合闸、错相保护等功能，能有效提升电气系统运行的可靠性。以箱型干式变压器为例，其绝缘材料均为难燃或具备阻燃性的材料，即使是出现雷害或火灾也能保证变压器的稳定，减少灾害损失，且干式变压器防污、防潮性能良好，在恶劣环境下仍可运行，可保证电气系统的安全。
3.4 积极采用漏电保护
漏电保护在低压供配电系统中扮演的角色是一种监测和警报装置，漏电保护能够对低压供配电系统的运行情况进行实时的监控，一旦发生异常漏电保护装置就能够发出警报。实际操作过程中，如果发现供电设备的绝缘水平没有达到规范要求，这时候可以采用三级漏电的方式，以实现对低压供配电系统的保护。在配置漏电保护装置时，还应当考虑到配电系统的整体状况，保证漏电保护装置真正能够发挥漏电保护的作用，线路中一旦发生漏电将会对人的生命造成严重的损害，还会影响设备的正常运行，损坏设备。
总之，我国经济的快速发展需要强大的低压供配电系统的支持，但是从当前的电力系统中可以看到还是存在着一些问题的，因此要采用集中接线的方式、加强漏电保护、严格审核设计图纸、建立健全管理规范等，只要及时地对问题进行解决，相信配电系统的安全可靠性将得到显著的提升。
参考文献：
[1]潘立民. 高层建筑电气设计中低压供配电系统可靠性分析[J]. 住宅与房地产,2016(33):53.
[2]胡罡. 火电厂低压电气供配电管理及设备的安全运行[J]. 电工技术,2016(07):95-96.
论文作者:罗健
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/23
标签：供配电论文; 系统论文; 低压论文; 高层建筑论文; 设备论文; 电源论文; 负荷论文; 《基层建设》2018年第7期论文;