(维多利亚房地产公司 天津 300392)
摘要：低压配电系统是高层建筑电气设计中的重要内容之一，其质量的优劣对整个建筑的用电状况影响较大。因此，要做好高层建筑低压配电设计，保证高层建筑的电量供应。
关键字：高层建筑；低压配电；设计
1、高层建筑电气设备的特点
1.1 用电设备种类多
高层建筑比低层建筑对用电设备的要求更高也更严格。在高层建筑中，常见的用电设备包括给排水系统、制冷系统、取暖系统、火灾报警系统、消费系统、监控系统、通风系统、电梯等。随着建筑功能的不断完善，内部结构的不断复杂化，高层建筑中的用电设备也不断增加，从而对供电系统的强度提出了更高的要求。
1.2 用电量大
高层建筑的用电负荷高，因此用电量也大。尤其是宾馆、酒店、办公楼等商务高层，在用电量上就更加高，即使是一般的住宅楼在用电量上也比低层建筑要高得多。
1.3 供电可靠性要求高
建筑的楼层越高，相应的住户也就越多，对电力的需求就越大。在高层建筑中存在着较多的一级负荷与二级负荷。一级负荷需要使用到2 套相互独立的供电系统，当一套系统出现故障时，还有另一套系统可以进行紧急供电。此外，在高层建筑中还需要有一定的应急电源，例如发电机、应急灯等设备，以此来确保用户用电的稳定性和可靠性。
1.4 电气系统复杂
高层建筑的供电系统相对复杂，这主要是由于高层建筑更多的功能需求。高层建筑中通常含有多个电气系统，在每个系统下还有相互连接相互影响的子系统，从而导致整个电气系统的复杂程度很高。此外，为了减少人力资源，许多高层建筑都会采用自动化的控制系统，因此对电气设备的智能化也有着极高的要求。
1.5 变配电系统分散复杂
由于高层建筑的用电量大，因此在电荷的分配上十分分散，通常需要采用多个配电中心对高层就建筑进行输电。这种配电方式可以确保供电的稳定性，另一方面也可以有效的节省电缆材料，降低电力网络的建设成本。高层建筑的配电室通常分布在建筑的各个角落，包括地下室、大楼顶层和楼层中。变配电系统中包括监控室、配线室、控制室等，这些功能室都需要占用建筑中的空间。此外，还需要在电梯附近设置专门的配电间来确保电梯的正常运行。
2、高层建筑中配电系统设计的原则
2.1 高层建筑中配电设计应遵循优化原则
所谓的优化原则是指，高层建筑的配电系统应当根据建筑的功能与结构进行合理的布局。一个科学合理的配电系统应当做到线路的简化，尽量避免线路的重叠和交错，这样既可以提高线路的安全稳定性，还能减少线路铺设的材料。高层建筑的配电系统设计还要遵循节能原则，应充分利用现代科技，提高建筑整体的节能水平。为此，在设计中可以考虑使用节能材料来代替传统的材料，并充分利用太阳能、地热能等自然能源。在系统整体的结构设计上，应当从系统的安全性和稳定性出发，在符合建筑整体的用电需求的基础上，留出一定的备用电量，从而更好的应对意外情况的发生。为了保证高层建筑中各个用电设备的安全，在进行线路设计时应当留出一定的空间，使得用电设备之间保持安全距离，并提高设备线路的绝缘性。如有必要，可以在线路中设置一定的防雷设备，并采取防静电的措施。
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2.2 高层建筑中配电设计应遵循高效原则
高层建筑中配备有复杂多样的用电设备，在进行配电系统的设计时，必须做到设计的科学合理，否则就会造成极大的资源浪费。在设计线路时，应当尽量避免不必要的电力损耗。为此，可以根据建筑整体的用电需求，在用电量较多的区域内设置供配电中心。将供配电中心进行分散设置通常能够起到减少电力浪费的作用。单一的供配电中心不仅会导致线路的复杂交错，造成极大的材料和电力浪费，还会降低供电的稳定性和安全性。配电系统的设计还要尽量做到负荷的均衡配给。使用三相供电系统能够起到较好的平衡电荷的作用，从而提高电力资源的利用率。
3、高层建筑低压配电系统的设计
3.1 接地保护设计
3.1.1 探讨接地保护设计的安全性
设计高层建筑电气，需要综合考虑的方面有很多，其中最重要的还是要着重考虑人身安全问题。确保施工人员的人身安全，还要确保用电人员的人身安全，其次也要着重考虑财产安全问题。为了保障建筑电气中供电的安全性，通常情况下，建筑电气设计中，都会设计自动切断故障点，也就是所谓的接地保护装置，以此种方式来确保供电的安全性，为建筑电气运作提供安全可靠的保障基础。在一些楼层比较高的建筑当中，其电气的设计，需要根据建筑所处的位置、电气设备的运用情况、接地形式及电路保护装置设计等各个方面来综合确定接地保护装置的设计，这样才能有效避免外部危险电压所带来的不利影响，为整个高层建筑内部的供电运作提供安全保障。
3.1.2 探讨接地保护模式的应用
IT、TT、TN 3 种低电压配电系统模式，是非常具有参考价值的3 种接地保护模式。其中IT 模式的低压配电系统，在设计接地保护装置时，会中断用电设备外部的导电部分，从而发出警报，引起人们的注意，及时快速的将问题解决。TN 模式的低电压配电系统模式，在接地保护装置设计中，其装置大部分都属于金属装置，如果发生障碍，会产生较大的电流。因此，TN 系统能够适当保护较大电流的装置，防止引起过大的经济损失，确保供电的安全性。TT 模式的低压配电系统，在设计接地保护装置时，大部分都属于地外保护装置，这样便于保障电路的安全运行，适当地切断故障回路电流。
3.1.3 剩余电流动作保护器的挑选
第一，在剩余电流动作保护器的挑选方面，要确保整体配电系统中末端剩余电流动作保护器顶级能量的安全性，要达到相应的标准规范。第二，故障电路中应当注意电流的流通要小于整体的额定电路电流。第三，剩余电流动作保护器在安装过程中，要保证整体电路末端用电设备，要注意整体电路的分支线，这样便于有效控制保护动作时间差距。
3.2 电源
高层建筑对电源的强度有较高的要求，在用电设备中存在着大量的一级负荷与二级负荷，只有确保电源有强大的动力，才能满足用电设备对电力的需求。因此，高层建筑通常采用两路电路独立供电的方式。这两路电路通常来自于不同的变电站或者是同一变电站的不同母线段。这样，即使一条回路出现故障时，另一条回路仍能正常运行，从而确保各个用电设备仍能工作。此外，在高层建筑中还应当设置一定的备用电源或应急电源，柴油发电机就是常用的备用供电设备。发电机的容量大小应当根据建筑的用电需求来确定。
3.3 选择漏电断路器
观察电力系统实际运行情况，可以发现漏洞断路器的作用非常重要，有效应用漏电断路器可以防止发生不必要的事件。低压配电系统中，漏电第二道保护放线，对高层建筑安全用电起着非常重要的作用，不论怎么增强保护力度都不算过分。设计建筑电气时，漏电保护器的选择以及配置至关重要，应用之前，要高度关注漏电断路器的种类，选择一定合理范围内的漏电断路器额定电流，在选择过程中要清楚认识到高层建筑低压供配电的实际情况，其末端的漏电断路器的型号规格以及种类等，清楚记录漏电断路器的标准额定电流值，所选择的漏电断路器额定限制电流应当高于电力系统发生断路外漏时的电流值。
4、结语
本文从分析高层建筑电气设备的特点入手，介绍了高层建筑中低压配电系统设计要求，并探讨了高层建筑低压配电系统的设计，以供参考。
参考文献
[1]向治州.有关高层建筑电气设计要点的分析[J].华东科技：学术版，2015（03）：62.
[2]方淦林.高层建筑电气设计探析[J].山西建筑，2015（12）：117~118.
论文作者:郁淼
论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期
论文发表时间:2016/11/29
标签：高层建筑论文; 系统论文; 建筑论文; 设备论文; 电流论文; 断路器论文; 电路论文; 《电力设备》2016年第18期论文;