摘要：对高层建筑的低压配电系统进行设计，对于整个高层建筑的电气设计有重要的影响。建筑设计规范中的相关标准，超过10层的住宅或者是大于20米的民用建筑都称为是高层。建筑高层中所使用到的电气设备种类多、数量大，这对于电气设备的可靠性提出了很高的要求。为了保障高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性，需要在实际的低压配电设计采取诸多的设计保护措施，例如对低压配电系统中的接地进行设计和保护，以此来提高低压系统的安全性，这对于低压配电系统的设计有一定的挑战。低压配电系统的设计需要考虑供电的稳定性，并要符合各电气设备的相关要求与相应的安全原则。
关键词：高层建筑电气设计；低压配电系统；安全性
1导言
在高层建筑电气设计中，低压供配电系统是一项重要环节，因此不仅要保证供配电系统的可靠与稳定，而且要保证电气线路的安全，这就需要电气设计人员借鉴先进的设计经验，不断提高建筑供配电系统设计的可靠性，优化系统运行。在设计过程中具体需从备用电源、系统主接线以及供配电设备这三个方面提升可靠性，并关注系统安全问题，做好防火、防雷措施，减少谐波影响，从而满足高层建筑的用电可靠性需求
2高层建筑低压供配电系统的设计原则
2.1供电安全性
供电线路的布线控制以建筑物的性质、要求，用电设备的分布和环境因素为依据，在绿色、安全的设计原则下，高层建筑群落的低压供配电设计中的低压配电方式大部分为分区树干式配电。安装在干线首端的短路保护装置的分支线长度即为安全长度的确定值，这也是值得设计人员考虑的问题。
2.2优化原则
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电量，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空间，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。
2.3供配电系统的可靠性
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。
3高层建筑电气设计中低压配电系统安全性措施分析
3.1加强主接线安全性控制
在供电系统中，低压供配电系统的作用是非常重要的，它需要负担许多重要设备的负荷，所以系统和设备之间的操作频率非常高，一旦发生故障，必然会影像整个系统的稳定性和安全性。所以，在设计高层建筑低压供配电系统时需要使用集成系统，以降低整个系统的投资会成本。除此以外，可以将低压供配电系统设计成380/220V相结合的交流放射式和树干式的形式供电系统，以促进主电供电系统安全性和可靠性的提高。
3.2注重低压配电系统的接地保护形式
3.2.1低压配电IT系统
低压配电系统里面的工T系统一般不在电源端口带电区域设置接地而是电源端口的带电部分通过高阻抗接地进行保护，对于电气设备中漏电部分和电源的中性点也要进行相应的接地保护。一般情况下，工T系统用于对供电要求较高或者是要求不间断供电的高层建筑中，绝大多数的企业也是采用这种低压配电系统进行供电。
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3.2.2低压配电TT系统
对于低压配电的TT系统而言，需要在电源中性点做好接地保护设计，此外对于电气设备中的漏电部分或者是电源的中性点的接地系统中也需要进行接地保护。山于中性线N和PE之间不存在配电关系因而不对电力系统中的PE之间进行通电，中性线N与PE无通电。在高层电气低压配电系统应用过程中，TT系统多用于对用电要求不是很高的场所或者是用电负荷较小的分散地区甚至是农村地区。
3.2.3低压配电TN系统
TN系统，通常建筑电气设计属于民用建筑电气设计，所以对于用电要求并不高，或者说是电容量低，此时就可以用TN系统。对于低压配电TN系统的设计而言，需要对各个电气设备的外壳连接到保护线中，设置好保护模式，并需要对配电系统的彼此的中性点进行连接。此外，在TN系统中的另外三种模式：TN-C，TN-S，TN-C-S，它们都是以低压配电系统的中性线与保护线的关系为依据所设置的。高层建筑配电设计，对于电网导线的截面积有一定的标准要求，山此，要采用一定的接线方式来接线，避免采取不当的接线方式。三种接线方式各有自身的优势和劣势，都有一定的适用范围。TN-C实际上是三相四线的系统模式，口常电气设计中较为常用，这是比较容易实现的设计方案。对于TN-S实际是在TN-CD的基础加上PE线，对于数据处理或者是较为危险的爆炸场合较为实用。而TN-C-S模式一般用在工矿企业的电气设计中。
3.3做好低压配电系统的合理调试
3.3.1低压电器的调试
低压电器包括接触器、自动开关和熔断器等，低压电器的调试主要是从这两个方面入手：对于低压电器的绝缘电阻要进行测量，保证二次回路和低压电器的绝缘电阻达到1MΩ；施工人员在校对电压线圈动作值的过程中，吸合电压额定电压最大是86%。
3.3.2二次回路的调试
在调试二次回路中，应将系统内部各个接线端螺丝重新拧一下，确保螺丝的拧紧度，避免螺丝滑动状况的出现。同时还应实施绝缘检查，测量在系统中每一个回路绝缘电阻，保证每一个回路绝缘电阻值都超过0.5MΩ。如果在低压配电系统二次回路中包括晶体管、电子元件、集成块等设备时，不需要使用摇表实施测量，应使用万用表设备实施测量。为了能够确保二次回路调试的安全，在调试前，可结合系统安装调试图纸设计实施相应的模拟试验，从而保障模拟控制、继电保护等因素与安装和调试施工需求相符。
3.3.3继电器的调试
低压配电系统的组成部分不仅仅包含重要的低压断路器，其他组成部分也起到了环环相扣的作用，缺一不可。其中继电器就直接关系到整个系统运行的安全性，所以继电器正常运行的前提下，也能够对整个系统运行情况进行全面检查。对于继电器的检查不同与上面的两种，主要的检查是由外而内的，先对继电器的外部进行检查，如外壳的洁净程度，玻璃罩的完好程度，安装的各个细节是否和最初一致。如果在检查的同时出现了使继电器无法正常工作的因素，应即刻对问题进行排查并解决问题，确保继电器的正常运行。在外部检查结束后，还要对其进行内部检查，螺丝是否松动，应该固定的部分是否已经固定，可动部分依然保持灵活，接触点是否出现断开现象等。最后，为了防止继电器运行时受高压元件的电磁场影响，对继电器的绝缘检查也是很重要的。
4结论
总之，在高层建筑中电力系统的安全性无疑成为一个重点关注的问题人，这就要求采取有效的措施，以消除各种安全隐患因素，设计师以及施工人员都应当提高对电气设计安全性的重视，严格地按照相关的标准以及规定开展设计以及施工方面的工作，将漏电保护器安装在高层建筑之中，开展接地接零设计，层层保护，为配电系统的稳定性以及安全性提供重要保障，防止造成不必要的事故，减少经济损失。
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论文作者:杨从毅
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/13
标签：系统论文; 高层建筑论文; 低压配电论文; 安全性论文; 电气设计论文; 继电器论文; 供配电论文; 《基层建设》2017年第8期论文;