刘欣源1 李磊2（江苏南京210000）
摘要：由于我国社会经济的高速发展，整个社会对电能的需求也在急剧的增长。因此，人们对高层建筑电气的低压配电系统越来越重视，在确保供配电的安全以及可靠的同时，还提出了更高的设计要求。本文根据对建筑电气的特点及相关国家规范的要求，对其低压配电需注意的问题进行了阐述。
关键词：高层建筑；低压配电系统；设计
前言
伴随着我国经济的飞速发展，建筑水平逐步提高，城市用地日益紧张，建筑物正在向密集化和高层化发展，面对这样的情况，必须要加强对建筑电气的设计，由于在高层建筑中，各类用电设备数量巨大，整个建筑的用电负荷量特别大，故而在设计高层建筑电气时，必须尽可能的优化低压配电设计方案，保障高层建筑的用电安全。
1高层建筑电气中的低压配电设计内容
1.1确定负荷等级，计算负荷容量
按照高层建筑电气系统设计的相关规定，确定低压配电的负荷等级，根据相关规定，一类高层建筑低压配电系统的一级负荷包括疏散走道、疏散楼梯和消防电梯中的应急照明灯、消防风机房和泵房的备用照明、消防风机、消防水泵、电梯等； 二级负荷包括生活泵电力等；三级负荷是指除了一级负荷和二级负荷以外的电负荷；二类高层建筑低压配电系统的二级负荷包括疏散走道、疏散楼梯和消防电梯中的应急照明灯、消防风机房和泵房的备用照明、消防风机、消防水泵、电梯、生活泵电力等；三级负荷是指除了二级负荷以外的用电负荷、不同的负荷等级，其应用范围也是不同的，一般情况下可将电力负荷分为商业用电和居民用电。由于商业用电和居民用电采用的是不同的计算方法，因此高层建筑电气中的低压配电系统应商业变电配置室和居民变电配置独立、分别设置。高层建筑居民用电主要包括动力、照明等生活方面的用电，由居民变电系统提供稳定电力。高层建筑商业用电主要包括地下室照明、商业照明、电梯、售楼中心等，由商业变电系统进行供电。设计人员在计算高层建筑电力负荷时，可采用负荷密度法和单位容量法。
1.2供配电电压设计
高层建筑电气中供配电电压设计，为了确保供电系统的稳定、可靠运行，相关设计人员应严格按照高层建筑电气系统设计要求进行设计。一般情况，高层建筑工程有严格的电力负荷要求，普通的一级电力负荷容量比较小，在选择供配电电压时，结合高层建筑电气系统的设计要求和实际电力负荷需求，选择一路或者两路市政电源或者发电机组作为整个高层建筑低压配电系统的电源，满足建筑用户的用电需求，通常采用10kv高压电源和 380/220V低压配电电压。
1.3合理布局变电所
结合高层建筑电气系统的负荷容量大小和电力负荷分布情况，确定变电所的配置数量和具体位置，尽量选择负荷率在70%～85%之间的变压器，低压线路供电半径应控制在200m范围内，如果高层建筑的低压配电电容量大于400kW，供配电线路距离应大250m，并且可结合高层建筑的实际要求，适当增加变配电设备。在高层的商业建筑中，地上三层的商业楼层具有较高的商业价值，因此可将商业变电配置所设置在高层建筑的负一楼（非最底层），便于从地下车道运输相关变电设备，然后进行安装。
1.4高低电压运行和结线方式
高层建筑电气系统中的高低电压运行和结线方式都应按照严格的设计路线要求进行。首先，电气系统高压线采用单母线运行的结线方式和10kV进线，变压器低压侧应用分段，独立的单母线结线运行方式，每结一段单母线对应一台变压器，各段母线之间采用母联开关进行联结和操控。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电气系统在正常运行条件下，低压配电系统每段母线都独立运行，如果某一台变压器发生运行故障，工作人员可采用手动方式，将该段母线的母联开关关闭，由同一组另一台变压器进行正常供电。在高层建筑电气系统运行过程，一旦变压器恢复正常，低压配电母线中的母联开关自动开启，恢复正常的运行模式；其次，在电气系统变压器低压侧设计应急母线，利用正常的柴油发电机电源供给和电源用电为整个低压配电系统的应急母线提供电量，确保高层建筑应急状态下低压配电的下一级电力负荷量，母线中的双向开关不包含电气设备和机械连锁，可有效预防向市政供电网中反向供电，并且系统采用双重电源或者双回路供电方式为消防设施实现负荷用电，应急设备在变配电系统末端配电箱可相互切换。
1.5接地保护
为了提高高层建筑电气系统的安全性，应做好低压配电设计的接地保护，可采用TN、TT、IT等保护模式，TN接地保护模式主要是由于系统发生故障或者金属性短路，产生过大的电流，从而形成TN保护机制；TT接地保护模式是对外露导电线路进行电气保护，将低压配电系统的故障回路及时切断，达到电气保护目的。IT系统和TT系统接地保护原理基本一致，其主要是设置在高层建筑周围电网的外露区域，接地保护时，若电网外露导电故障电压在低压配电系统的标准下，无法对供电系统进行保护性切断，结合高层建筑电气中的低压配电系统要求，采用合适的接地保护模式。另外，高层建筑电气中的低压配电设计应选择合适的漏电断路器，考虑到低压配电系统的电流大小，多大的电流漏电断路器才会开启保护机制，一方面，高层建筑低压配电系统末端采用的漏电断路器抗电击性能应符合相关安全标注要求；另一方面，漏电断路器额定动作电流应大于配电系统正常运行状态下的漏电电流，在低压配电系统的各个分支和末端线路上设置漏电断路器，提高高层建筑电气系统的安全性。
2高层建筑电气中低压配电系统设计注意事项
2.1保证配电系统的安全性
在高层建筑中，由于人员较为密集，因此为保证建筑电气设备安全，就要确保配电系统的安全可靠性。在高层建筑电气中低压配电设计中提高对设计安全性的重视程度能够有效消除安全隐患。除此之外，在高层建筑的实际使用过程中，由于内部电气设备多、用电负荷较大，为了保证配电系统的日常正常运转，需要将各种可能出现的特殊情况纳入考虑范围中。所以在配电系统中应引入两路或以上的独立电源，并且设置应急电源，通常为柴油发电机组，这种做法能够充分保证居民用电的可靠性与人员和设备的安全性。需要注意的是，应当以消防设备运行时间的要求为跟据设置应急电源的容量。
2.2提高用电质量
在高层建筑中，由于其楼层高，配电线路较长，导致供电过程中损耗较大，所以在配电系统的变压器设置方面，需要以实际状况的需要为依据进行分层布置，以此提高供电质量。与此同时，在选择配电系统中需要使用的电气材料、电气设备及其元件时，要严格遵照国家在此方面的先关规定以及安全标准，切实保障电气系统的安全。
2.3高层建筑电气中低压配电设计需要便利人员操作与检修
在设计低压配电系统时，作为应急电源的发电机组需要与日常工作电源分开，两者各成一套独立的系统，以此保障紧急情况下二者能够自动切换，提高低压配电系统的可靠性。需要注意的是在火灾等紧急情况发生时，应急电源能够提供消防设备以稳定的供电。
2.4科学、合理化低压配电设备设置
高层建筑通常而言拥有地下两层，处于维护设备性能的考虑，应当在地下一层设置配电室。这种做法能够保证配电室的通风性，利于设备通风冷却，同时在运输方面，能够与其他的设备使用同一运输通道，简化施工环节。
3结语
由于当前社会环境下对于高层建筑电气中低压配电设计的要求越来越高，因而在进行低压配电设计时，设计人员需要综合考虑多方面因素，制定科学合理的设计方案，努力减少损耗，提高供电效率，同时保障用电的安全性与稳定性，满足人们在实际生活中对于用电的需求。
参考文献：
[1]张剑飞．高层建筑低压配电系统用电安全研究[J]．科技创新导报，2011（14）
[2]冯家欣．浅谈高层建筑供配电系统存在的问题及对策[J]．中国电子商务，2012（03）
论文作者:刘欣源1,李磊2（江苏南京210000）
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年9月上
论文发表时间:2016/8/31
标签：系统论文; 低压配电论文; 负荷论文; 高层论文; 高层建筑论文; 建筑电气论文; 母线论文; 《建筑建材装饰》2015年9月上论文;