摘要：近年来，人们对于高层建筑电气中的低压配电设计越来越重视，相关设计人员应结合高层建筑工程的实际情况，充分考虑到电力供应能力和建筑用户的电力需求，科学合理布局，全面衡量供电系统的可靠性和安全性的同时高效的利用能源资源，尽可能的实现建筑物的节能降噪。合理的系统设计、严格的施工往往是保证高层建筑低压配电系统可靠高效运行的关键所在。基于此，分析了高层建筑电气中的低压配电设计。
关键词：高层建筑；电气；低压配电设计
相较于其他类型建筑，高层建筑垂直高度高、用电设备多、用户基数大，因而电力系统更为复杂。若低压配电设计不合理，不仅会对建筑用电造成严重的影响，还会造成较大的安全隐患，甚至引发安全事故。因而，深入分析探讨高层建筑电气中应如何设计低压配电设施，对于高层建筑的正常使用以及人们的生命财产安全都具有重要的现实意义。
1 高层建筑电气中低压配电设计现状
1.1 用电设备多
目前，高层建筑往往兼具商业和生活两种功能，这对相关配套设施提出了更高的要求，例如供水系统、供暖系统、通风系统、配电系统、消防系统等等。而这些配套设施大多涉及用电问题，因而在高层建筑中用电设备数量大、类型多，并对输配电有这不同的需求，这无疑加大了低压配电设计的难度。
1.2 用电量大
由于高层建筑用电设备数量多，加之用户基数大，因而在用电量方面远超其他类型建筑。其中如二次供水设备、电梯、家电等都属于长期需要供电的设备，这使得高层建筑的用电需求大，用电负荷也相应增高，这对高层建筑低压配电设计的可靠性与安全性提出了更高的要求。
1.3 供电要求高
对于商住两用的高层建筑而言，供电系统不仅需要满足商业用电，同时还需要满足生活用电，这就要求供电系统必须具备良好的性能。同时高层配电系统还必须保证在供电系统发生故障时，能够通过备用供电设备满足应急用电需求。
1.4 系统复杂性高
高层建筑配电系统的设计不仅要求实用性，还必须充分考虑与其他系统之间的联系。为保证供电的可靠性及稳定性，高层建筑通常会采用分段式供电的方法，这使得电路设计十分的繁复。
2高层建筑电气中的低压配电设计
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，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。
2.2 供配电系统主接线设计
在电力系统运行中，低压供配电系统的主线具有关键性作用，系统主线设备较多，且其在电力系统中的分分部也较为广泛，复杂的现场条件使系统本身与设备操作频繁，在运行中出现故障之后，往往会对整体系统带来影响。因此，在高层建筑低压供配电系统中，应当采取系统集成的方式，以此来尽量减少投资运行的总花费。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，为了确保系统主接线的安全可靠性，在进行低压供配电设计时，可以采取有效结合 380/220V 的交流放射式及树干式的形式进行。并且还要具体到细部，对于普通照明与一般性负荷，应当尽可能采用放射式与树干式结合的供电方式，集中性的负荷供电则选用放射性供电单一模式。
2.3 照明负荷的配电网络设计
照明负荷的配电网络主要由配电屏、 总配电销、 馈电线、分配电箱、分支线等部分构成。首先，配电屏引出供电电源，再利用馈电线的干线把电源带入到总照明配电箱，之后再由总照明配电箱分出若干个支路，连接到每个分配电箱，再从每个分配电箱引出若干分支线，与终端用户的配电箱相连，进而实现对照明系统的供电。
2.4 合理选择漏电断路器
随着电力系统的不断进步和完善，可以发现在整个电力系统的运行过程中，由于电气设备越来越多，电力负荷越来越大，对于电力系统的安全性及可靠性也就有了更高的要求，漏电断路器在整个电力系统中起着非常重要的作用，漏电断路器及时的避免了重大事故的发生，与接地保护一起实现了低压配电系统的安全和可靠。漏电断路器的设计和安装需要对漏电断路器本身进行科学的种类选择，尤其是漏电断路器的漏电电流要求，这就需要对具体的电气设备情况以及配电系统的基本情况有一个综合的了解，从而科学的判断漏电断路器的型号种类需求，在选择过程中需要注意的是，漏电断路器用于防止人身触电，应根据直接接触和间接接触两种触电防护的不同要求来选择，只有这样才能够真正的实现电力系统的安全可靠的运行。
2.5 备用安保电源的设置
电能能够保证人们的正常生活以及工作，同时对人们的生命财产安全有一定威胁。高层建筑物由于工程量较大，火灾隐患与安全问题的数量也随之增多，这就要求供配电设计人员提高自身设计方案的可靠性。高层建筑物一般都会在建筑物内部设立安保电源，特殊情况下会自动切换，以便继续为高层建筑物供电。较传统的电源来说，安保电源具有以下优势：①安保电源的连接以及断开等操作都是自动完成，无需人力进行操作。②安保电源与传统电源相同，含有两个发电机电源，若主电源发生问题，安保电源可自动使用备用的发电机电源。③安保电源含有的两个电源所使用的连接方式为串联。所以，两个电源来回切换的速度较快，提高安保电源的实用性，也控制了电路来回切换过程中所产生的风险。
2.6 低压配电系统的接地保护
在对建筑电气进行设计时，要根据建筑电气的特点和建筑工程的特点来对接地保护系统进行设置，具体设置方法要根据以下几个方面来确定：第一是建筑配电系统中的电气设备的使用情况、电气回路中的保护线额截面情况以及接地的形式来确定。与此同时需要注意的是，不管是采用哪种接地的保护形式都要对总等电位进行联结，之所以这样做，其目的是防止建筑电路受到外部危险电压的威胁和影响。在对高层建筑中的电气进行设计时，比较普遍采用的接地保护模式大概可以分为三种，即 Tr 系统、TN 系统、IT 系统。Tr 系统主要针对的接地故障保护是外漏设置的导电部分，它所起到的作用是保护电气系统、及时切断故障中的回路电流。TN 系统主要保护的是发生故障的电流较大或者金属性短路的电气系统，因此在对电气系统进行接地的保护设置时，对于电流短路或者是电路负荷的保护设置就可以采用电流保护器来实现。
结语
对于高层建筑来说，确保供配电安全对于保障建筑使用者的人身和财产安全至关重要，而要做到这一点，就必须对低压配电系统进行安全设计，除了尽可能采用技术先进、可靠性较高的供配电设备外，还应通过设计优化来提高供电质量和供电安全，以保障整个建筑的使用安全，从而使其能够更好地为人类服务。
参考文献
[1]朱玉滢.高层建筑电气中低压配电设计[J].价值工程，2014（28）.
[2]易林.高层建筑电气中低压配电设计研究[J].科技传播，2014（4）.
作者简介
粟呈亮（1984.8.13），男，重庆合川人，单位：国网重庆市电力公司合川区供电分公司,研究方向；配电设计。
论文作者:粟呈亮
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/28
标签：系统论文; 负荷论文; 高层建筑论文; 低压配电论文; 电源论文; 高层论文; 安保论文; 《电力设备》2017年第21期论文;