摘要：低压配电系统是建筑电气设计中关键部分，它是整个建筑电气系统中的一个重要环节。在建筑工程的电气设计应用中，低压配电系统设计施工不当极易引起安全问题。高层建筑中电器应用以及电压负荷量都比较大，因此在进行高层建筑的电气设计中尤其需要注意低压配电系统的安全性问题。本文主要以高层建筑电气设计应用中的低压配电系统的接地设计为主，对高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性设计进行论述。
关键词：高层建筑；电气设计；低压配电系统；安全性设计
引言
高层建筑楼层较多，并且智能化程度高、结构功能复杂、电气用电设备多、建筑面积广，这对于建筑电气低压配电设计提出了更高的要求。我国对于高层建筑电气中的低压配电设计有着明确规定，在实际设计过程中，相关人员必须严格遵循标准的设计要求，结合高层建筑电气系统特点，严格控制高层建筑低压配电设计的各个环节，消除电气系统的安全隐患。
一、高层建筑电气中的低压配电设计原则
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，确保高层建筑配单系统的可靠、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。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。
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。
二、高层建筑电气中低压配电系统的主要内容
民用高层建筑相比工业建筑或者其他类型的建筑，具有以下几个显著的特征：第一，建筑中人员密集程度较高。由于建筑体的高度较高，建筑的使用面积较大，民用高层建筑能够容纳较多的人员；第二，建筑功能丰富。在当代社会中，民用高层建筑通常不仅仅用于居住，建筑功能还包括商业、娱乐以及办公等，呈现多元化发展趋势；第三，建筑中电气设备种类多。由于建筑功能的多样化，在进行配电设计时需要考虑消防配电、居民日用电器配电等专业化的需求以及日常配电管理与维修需要的电气设备在使用过程中对于安全性的需求。第四，建筑内装饰繁复。在民用高层建筑中，为满足人们的生活需要，往往具有标准较高、程序较复杂的装修，而由于建筑中人员密集且电气设备种类多、数量大，以及建筑中商业活动开展频繁，这种复杂的装修易留下导致火灾、人员触电等灾害的安全隐患，因此在低压配电设计中尤其要注意消防安全以及电气设备日常管理维护的需求。由以上特点可见，在高层建筑电气中低压配电在设计中包括以下几点：
首先，保证配电系统的安全性。民用高层建筑是人员较为密集的场所，因此配电系统的安全可靠与否对建筑内人员与电气设备安全状况的好坏起到直接影响。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。
其次，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。
再次，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。
最后，科学、合理化低压配电设备设置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
三、低压配电系统中供电线路的安全性分析
供电电源在满足电力负荷的要求下，供电线路的安全可靠也是非常重要的。供电线路敷设方式应根据建筑物的性质、要求、用电设备的分布及环境特征等因数确定。应避免因外部热源、灰尘聚集及腐蚀或亏染物存在对布线系统带来的影响。并就防止在敷设及使用过程中因受冲击、振动和建筑物的伸缩、沉降等各种外界应力作用而带来的损害。而高层民用建筑消防用电设备应采用专用的供电回路消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟风机等的供电应在最末一级配电箱处设置自动切换装置其配电线路敷设应符合有关规范的要求。在建筑电气设计中，地下室车库应急照明配电常常直接明装在车库墙上而配电箱又没有作防水措施厂旦火灾发生在配电箱附近配电箱很快而且很容易被烧毁因此应设置配电间来放置配电箱以保证应急照明供电的可靠性。
四、低压配电系统的接地保护形式
高层建筑电气设计中低压系统的接地保护设计不仅可以实现对于建筑供电系统中低压部分电流电压的保护作用，还可以避免因外部作用对于建筑电气中电流电压影响作用，保证建筑供电系统的的稳定与安全。是建筑电气系统中低压配电系统的一个重要的安全性保护设计。高层建筑中低压配电系统的接地保护形式主要有低压配电 IT 系统、低压配电 TT 系统以及低压配电 TN 系统三种低压配电系统形式。
1.低压配电 IT 系统
建筑电气系统中低压配电系统中的 IT 系统中电源端口带点区域不进行接地设置，或者电源端口的带电部分经过高电阻、电抗或者阻抗应进行接地保护。另外，用电设备的外漏的导电部分也应直接进行接地保护。建筑电气系统中低压配电使用 IT 系统进行建筑工程的电力供应不仅具有较高的供电稳定性，还具有较高的安全性。IT 系统的供电设置还适用于那些对于供电要求较高或者需要进行不间断供电的建筑工程以及场所中，而且多数企业生产运行也多采用这种装置系统进行电力供应。
2.低压配电 TT 系统
建筑电气系统中使用 TT 系统进行低压配电的供电应用设计中，在电源的中性点处需要进行直接的接地保护设计，另外，电气设备中那些外漏导电部分和电源中性点的接地设置中也需要进行接地保护的设置。使用 TT 系统在建筑电气系统中低压配电运行中，电力系统中中性线 N 与 PE 之间没有通电关系，在建筑电气的正常运行过程中，PE 线路不进行通电。建筑电气设计中低压配电系统中TN 系统的应用范围一般多是一些用电要求稍低，或者电容量较低，电气设备较少的较分散的农村地区。在实际应用中，一些个别的城市公用低压线路供电中也会使用 TT 进行电力供应。供电部门也会对于一些用电地区进行低压 TT 系统供电规定。
五、高层建筑电气设计低压配电系统接地保护设计
1.高层建筑电气设计低压配电系统接地保护设计安全探讨
高层建筑的电气设计中需要考虑多方面的因素，其中比较重要的，亦是放在首位的因素应该为人身安全。保障人身安全，除了施工人员的人身安全外，更应该包含用电人员的人身安全，而后再考虑财产的安全。在高层建筑电气设计中，为了保障供电的安全性，一般情况下，建筑中均会设计有相应的自动切断故障点的装置，即接地保护装置，用以保护用电的安全、为整个建筑的电气运行提供比较可靠的保障。高层建筑的电气设计系统需要根据其所处地点、接地形式、电气设备的使用、电路当中的保护装置设计等方面进行综合考虑后而进行的，因此能够比较有效的防止外部的危险电压对高层建筑内部的电路运行产生不良影响。
2.高层建筑电气设计低压配电系统接地保护模式应用
在低压配电系统的接地保护模式可分为三种比较有参考价值的模式，即IT、TN 和 TT 模式。IT 模式在对需要进行接地保护时，对用电设备外部的导电部分能够进行一定的中断，并发出警报，从而令人们及时的对故障进行恰当的排除。TN 系统进行接地保护的电路系统当中，大多数用电装置均为金属装置，一旦发生故障，其产生的电流比较大，因此，TN 系统能够对产生较大电流的装置进行适当的保护，避免产生过大的损失。而 TT 系统，一般对供电系统进行保护的均为地外的保护装置，能够有效的保护电路的运行，对出现故障的回路电流进行恰当的切断。
3.低压配电系统接地保护设计中剩余电流动作保护器的选择
首先，在选择剩余电流动作保护器时，要确定整体的配电系统中，其末端使用的剩余电流动作保护器的顶级能量是否安全，是否符合一定安全标准。其次，应该注意出现故障的电路当中，其电流的流通是否小于整体的额定电路电流。最后，需要注意在安装剩余电流动作保护器时要确定整体电路具有分支线以及线路的末端用电设备，用以确定保护动作时间差的控制。
六、结束语
总之，高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性设计不仅要从接地保护设计做起，还应注意电网线路以及电气设备的选择应用和施工安装等，只有从设计施工中做好低压配电系统的安全控制，才能保证高层建筑电气设计中低压配电系统的安全稳定运行，从而保证整个电气系统的运行。
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论文作者:季芳,丘春芬
论文发表刊物:《基层建设》2016年14期
论文发表时间:2016/11/1
标签：系统论文; 低压配电论文; 高层建筑论文; 建筑电气论文; 建筑论文; 电气设计论文; 电气设备论文; 《基层建设》2016年14期论文;