高层建筑电气中低压配电设计

高凌宇

摘 要：高层建筑越来越受人们欢迎，而高层建筑电气中低压配电设计是高层建筑工程中不能缺少的关键环节，其设计是否合理直接关系到高层建筑整体使用效果。所以在进行电气中低压配电设计上，电气设计人员必须依据高层建筑工程自身情况去设计，并将建筑用户使用电力的需求以及电力供应能力都充分考虑在其中，进而制定更加高效节约、合理的设计方案，让高层建筑电气系统运行足够安全。本文主要对高层建筑电气中低压配电设计进行简单分析，以期提高高层建筑电气运行质量。

关键词：高层建筑；设计；电气；低压配电

社会的快速法发展，也促进了建筑行业的高速发展，使得越来越多的高层建筑投入使用。和普通建筑相比，高层建筑中的机电设备需要承受更大的用电负荷，所以在高层建筑的电气种地压配电设计中，也对其有着更高的要求。同时，高层建筑中整体电气系统都会受到低压配电系统设计的直接影响，所以相关设计人员要在高层建筑中低压配电设计工程中特别仔细，从各个方面保证中低压配电系统能够稳定运行，给居民提供安全的用电条件。

1 高层建筑电气中低压配电系统的设计原则

1.1 优化原则

在进行高层建筑电气的低压配电设计工作中，要将建筑自身的优势以及特点都考虑在其中，并将低压配电设计所用的资金投入情况也考虑其中，坚持节能减排的设计理念，让低压配电设计更加经济型。在制定高层建筑低压配电设计方案上，要遵循切实可行以及经济适用性的原理，保证低压配电系统能够让电气设备都正常通电，让用户的用电需求得以满足，实现稳定、安全的供电，让配电系统可以承受高负荷用电要求。而且在高层建筑低压配电设计中，还要对用户的用电量进行合理控制，让电气功能可以更好的发挥出来。同时，还要考虑到高层建筑中其他的电气设备通电安全，让各个线路之间都有一定的安全距离，采取安全可靠的防静电技术以及接地技术。

1.2 高效原则

设计高层建筑电气低压配电时，要尽可能降低电能损耗，不光是直接损耗，还有间接损耗，让低压配电系统更加节能化。保证高层建筑电气设备都能够正常应用的同时，还要将低压配电设计能够更加节能，尽量让高层建筑的低压配电系统实现均衡用电负荷，从而降低低压配电系统出现故障的几率。

2 高层建筑电气低压配电设计的内容

2.1 计算负荷容量

从高层建筑电气系统设计相关的规定中可以得知低压配电设计的负荷等级，即一类是低压配电系统主要有疏散走道、应急照明灯、疏散楼梯、消防风机、泵房以及电梯等；第二类低压配电系统主要是生活水泵负荷等；第三类低压配电系统负荷主要是一类和二类负荷意外的所有用电负荷。这主要是针对居民楼来说，而对于商业用电来说，其计算方法则是不同的，所以在设计高层建筑低压配电系统容量时还要依据高层建筑类型来设计，采用科学合理的方法计算负荷容量。

2.2 供电配电电压设计

设计高层建筑电气供配电电压时，要保证供电系统运行足够稳定可靠，设计人员要依据高层建筑电气系统规定的设计要求来设计。通常来说，有设计高层建筑电气系统上，对电力负荷是有着较高要求的，一级电力负荷容量是相对很小的，所以在选择供配电电压上，要和高层建筑电气系统实际的电力负荷要求要一直，祖安泽合适的低压配电系统电源，这样才能满足用户用电的需求。一般情况下，采用380/220V低压配电电压、10kV高压电源就可以。

2.3 变电所的合理布局

变电所的位置以及配置数量要结合高层建筑电力负荷分布的实际情况来定，变压器最好选择70%～85%之间负荷率的，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，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，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。

结束语

在整个高层建筑电气系统中，低压配电系统都是非常重要的一部分，其发挥的作用更是其他电气设备所不能太的。要是高层建筑电气低压配电设计不够合理，那么将会给高层建筑用户留下较大的用电安全隐患，而且高層建筑中有很多电气设备，一旦出现问题将会产生连带反应，不仅影响着居民用电，更会危机到居民的人身财产安全，从这也能够看出来高层建筑的低压配电设计是多么重要。对此，在高层建筑电气设计过程中，要先明确低压配电设计方案，让低压配电设计更具科学性，这样才能保证高层建筑的电气设备运行安全，让人们安全用电。

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