摘要：由于高层建筑的垂直高度较高，且电气设备与电力用户众多，高层建筑对于电力的需求较大，因此需要更加科学合理的低压配电设计以确保其电力建设的良好效果。本文首先阐述高层建筑电气中的低压配电设计原则，进而对高层建筑电气中的低压配电设计优化路径进行探讨，分别从设备设计、电能设计与安全设计三个方向入手。
关键词：高层建筑；电气；低压配电
从上世纪 90 年代末起，在党和政府的领导下，我国城市建设水平不断提高，一个最为明显的标志就是各种高层建筑的不断出现。这些高层建筑很好地满足了人民群众在建筑方面的多元化需求，也很好地解决了城市当中用地紧张的问题，因此高层建筑的安全与否是至关重要的。在当前的高层建筑中，各种电气施工不断增多，而高层建筑的电气施工又不同于一般的电气作业，其中包含着非常多的低压配电设计。必须要高度重视这些设计内容，因为一旦出现问题，所产生的后果往往比较严重。
1中低压配电系统概述
中低压配电系统主要有放射式、树干式以及链式三种形式。放射式中低压配电系统是指将电能直接传送到各个配电箱中，给每个负荷单独供应电能，运行过程中，如果某一个分配箱出现故障，也不会影响其他配电箱的运行。使用这种供电形式安全系数比较高，但是线路非常复杂，不够灵活，一般适用在大容量设备上。树干是中低压配电系统是指利用一条主线连接分配箱和总配电箱。使用这种形式成本较低，而且比较方便，但是在运行中一旦主线出现故障，就有可能影响整个系统。一般将这种形式使用在对供电可靠性要求不高的场合。链式中低压配电系统是指一条线连接着几个分配箱，使用这种供电形式由于其分支点少，成本较低。使用这种供电形式一旦出现故障，需要将所有设备都断电，其安全性能不高，一般来说适用于供电可靠度低的设备。
2高层建筑电气中的低压配电设计原则
2.1最优化设计原则
对高层建筑进行低压配电设计，应当根据高层建筑的建筑特点来进行。首先，结合高层建筑耗电量等特点，考虑实际的低压配电施工可行性，并进行高层建筑电气中的低压配电设计，对设计结果进行反复考量、计算与验证，确保低压配电系统设计的可行性与实用性。其次需要保证高层建筑的日常用电与安全用电使用需求，并为高层建筑的低压配电系统提供备用电源或发电设备。
2.2经济性设计原则
高层建筑电气设计中的低压配电系统设计，应当满足设计的经济性原则，尽量减少设计与施工成本的投入，尽量保证低压配电系统设计能够实现最大化的经济效益。在设计的过程中，首先需要对配电线路进行合理规划与设计，减少线缆的使用，节省用电材料。还需要充分发挥出高层建筑的用电优势，尽量使用节能材料，如太阳能、风能等新能源节能材料，以减少在低压配电系统设计与施工过程中的成本投入。在具体的施工过程中，应当着重加强低压配电系统的预算管理。
3高层建筑低压配电系统设计的内容体现
3.1 消费配电、居民日常电气等专业化需求以及负荷电流相的选择
从实际使用情况来看，高层建筑人员密集程度非常大的，无论是商用建筑还是民用建筑，整体的建筑面积是非常大的，在实际功能区划上也体现的非常复杂，这些都给高层建筑低压配电系统的设计应用带来的很多困难。在当前的高层建筑当中，各种类型的电气设备大量存在，随着高层建筑功能越来越多样化，在实际的配电设备过程中需要考虑消费配电以及居民日常电气等专业化的需求。在负荷电流相对来说比较大的低压配电线路当中，一般是按照发热条件对导线进行选择，然后再结合校验电压损失以及机械强度等条件。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于实际使用的导线必须要严格要求，选择上必须要考虑导线的发热情况、电压损失条件、基本的强度要求，同时还必须要符合基本的经济要求，最大限度地把相关的费用控制好。
3.2电气低压配电设计过程中应考虑的要素
电气低压配电设计过程相对来说也是比较复杂的，包括的内容也比较多：首先必须要考虑配电系统的安全性，在当前的高层建筑中，由于入驻人员比较多，使用率比较高，这都要求电气配电系统安全性能必须要有基本保障。因此，在实际进行配电设计的时候一定要严格按照行业标准，才能有效地消除潜在的安全隐患。在围绕高层建筑进行相关设计的时候，由于高层建筑当中电气设备数量比较多，而且分布比较密集，所产生的实际电压负荷比较大，这些实际情况必须要充分考虑到，以有效地防范各类安全事故的发生。在实际进行配电系统设计的过程中，应当适当地引入网路或者是以上的独立电源，同时还要对应急电源进行相应的设置，这样能最大限度地确保居民用电的正常。
4高层建筑电气设计中低压配电系统安全性改进措施
4.1根据相关设计规范对供电系统负荷进行分级设计
在我国的《民用建筑电气设计规范中》，明确规定了高层建筑的负荷等级。建筑物的使用性质与建筑物内部设施的负荷等级划分具有密切的联系，可以说，建筑物的使用性质决定了内部设施负荷等级划分，而建筑物的内部设施等级划分限制了其使用性质，两者之间相互影响，互相依存。因此，在进行供电系统负荷设计分级时，必须要充分考虑建筑物的使用性质，结合实际情况对负荷分级进行科学划分，以满足建筑物的建设要求。
4.2变压器设计
在对变压器进行设计时，要合理规划变压器的位置和数量，而要达到这一目标，需要对多方面的影响因素进行综合考试，包括建筑功能、建筑负荷分布、负荷容量等因素。在实际的设计工作中，设计方案首先要满足当地供电局的相关要求，然后结合实际情况进行专门协调，从而达到合理规划设计的目的。在选择变压器容量时，必须要经过科学的计算得到容量，以此为依据选择变压器。如果条件允许，可以在负荷中心附近建设配电所，从而有效的简化配电系统，提高系统的安全性和稳定性，还能够有效降低损耗。
4.3电压设计
在高层建筑中，进行电气系统低压配电系统设计时，必须要满足相关规定的基础上，以供电负荷等级为核心，对供电措施进行科学设计。一般来说，低压配电系统的供电电源通常为 380 V/220 V。
4.3科学选择漏电断路器
在高层建筑中，接地保护设置是低压配电系统设计和施工建设的重要内容。而漏电断路器则是接地保护设置的重要设施，在选择漏电断路器时，必须要对相关的影响因素进行综合分析，从而选择最适合的漏电断路器。选择漏电断路器时，额定动作电流是非常关键的要素，因此，需要针对配电系统中，末端漏电断路器的电击能量的安全界限进行充分检测和分析，确定相应的标准，合理选择漏电断路器的额定动作电流。此外，还要对电气系统中的正常泄漏电流的合理设置进行充分的重视，正常泄漏电流必须要低于额定动作电流，才能够有效的保护电路电压，防止损坏。
4.4低压配电系统的接地保护
在高层建筑的电气设计中，接地保护设置必须要与建筑工程的特点进行充分的结合，从而使接地保护设置具有较高的实用性。在进行接地保护设置时，必须要对三个方面进行充分的考虑: 首先，要结合建筑配电系统的接地形式; 其次，要结合建筑电气设备的使用情况; 最后，要充分结合电气回路保护线的截面情况。此外，在进行高层建筑中，必须要以保证建筑用电安全，为电气设计的宗旨。
结束语
总而言之，高层建筑电气中的低压配电设计具有相当程度的复杂性，其低压配电系统设计的合理与否，与高层建筑中电力用户的用电效果与用电安全息息相关，因此必须对低压配电系统设计工作给予足够的重视，并全面考量到高层建筑中低压配电系统可能会发生的安全性问题，制定行之有效的措施对这种安全性问题加以规避。
参考文献
[1]谢顺.高层建筑电气设计中低压配电系统安全分析[J].通讯世界,2017(13):211-212.
[2]李宗强.关于高层建筑电气设计中低压配电系统安全性分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(12):215-216.
论文作者:屠新民
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/15
标签：高层建筑论文; 低压配电论文; 系统论文; 负荷论文; 电气论文; 断路器论文; 电流论文; 《防护工程》2018年第36期论文;