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摘要：近年来我国社会经济迅速发展，城市化进程不断推进，民用高层建筑也随之日益增多，在城市建筑工程中的比重越来越大，从而对高层建筑供配电设计的安全性、可靠性以及经济性提出了更高的要求。低压配电系统在保证高层建筑中用电安全方面起到重要作用。因此，优化低压配电系统的设计不仅是人民生活需求，更是优质用电质量的保障。本文首先对高层建筑中低压配电系统的内容进行介绍，并以此为切入点，对低压配电的设计思路进行简要探讨。
关键词；高层建筑；低压配电
引言
近年来我国建筑行业发展蓬勃，高层建筑大量建成并逐步投入使用。建筑中有种类繁多的机电设备，用电负荷较大。因而高层建筑电气中的低压配电设计需要在更高要求下进行。低压配电系统的设计质量直接关系到高层建筑中电气系统的运行质量，因此我们需要投放更多的注意力在高层建筑电气中低压配电设计研究中，以保证居民用电安全。
1 高层建筑电气中的低压配电设计原则
1.1 优化设计原则
高层建筑电气中的低压配电设计应充分利用建筑自身的特点和优势，在设计过程中，要考虑到低压配电设计的资金投入，还应坚持节能减排理念，保障低压配电设计的经济性和合理性。首先，高层建筑电气中的低压配电设计方案必须具有切实可行性和适用性，使低压配电系统可以保障整个高层建筑电气设备的正常用电，满足用户对于稳定用电负荷的需求，安全、稳定地进行供电，确保高层建筑配电系统的可靠、稳定、安全运行。同时，高层建筑配电系统还应合理控制用户的电气设备用电量，高效、稳定地发挥电气功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，全面考虑到高层建筑各种电气设备的用电安全，在设计低压配电系统时，各个线路之间应保持安全距离，采用绝缘强度较高的导线，在高层建筑顶部和公共区域设置防雷击装置，采取可靠的接地技术和防静电技术。
1.2 合理高效原则
高层建筑电气中的低压配电设计应尽量降低电能损耗，包括间接损耗和直接损耗，提高低压配电系统的节能性。在确保满足高层建筑电气系统使用性能的基础上，提高低压配电设计的安全性和合理性，节约配电系统设计和建设过程中的资源消耗，尽量保持高层建筑低压配电系统的用电负荷均衡，尽可能的采用节能设备，减少低压配电系统的维护检修费用，实现电力能源的高效、稳定、可靠利用。
2 高层建筑电气中的低压配电设计内容
2.1 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，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；二级负荷包括生活水泵等；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、生活水泵等；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。
2.2 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。
2.3 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于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。
2.4 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。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提供电源，消防设备的主、备电源在变配电系统末端配电箱实现自动切换。
2.5 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。
3 结束语
低压配电系统是整个高层建筑电气系统的重要组成部分，发挥着不可替代的重要作用，如果高层建筑电气中的低压配电设计不合理，很容易埋下安全隐患，再加上整个高层建筑的电气设备较多，严重威胁建筑住户的用电安全，故而在进行高层建筑电气设计时，应积极优化和改进低压配电设计方案，提高低压配电设计的合理性和科学性，保障高层建筑电气安全。
参考文献：
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[2]田卫波.高层建筑电气中低压配电设计方案研究[J].中华民居（下旬刊），2014（04）.
[3]朱玉滢.高层建筑电气中低压配电设计[J].价值工程，2014（28）.
论文作者:章峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/16
标签：低压配电论文; 系统论文; 高层论文; 高层建筑论文; 建筑电气论文; 负荷论文; 母线论文; 《基层建设》2018年第2期论文;