高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨

张永红　沈勤辉

摘要：高层建筑的构建极大地提高了土地的资源利用率，减少了城市的发展压力，同时满足了人们对于居住空间的要求。现今，城市的高层建筑逐渐增多，在实际运营中需要良好的低压配电系统才能满足其内部设备的正常运行，而低压配电系统的安全性又是保证高层建筑整体安全性的重要组成。因此，从实际出发，阐述了高层建筑电气设计中低压配电系统安全性问题，提出了相应的解决措施。

关键词：高层建筑;电气设计;低压配电系统;安全性

1  引言

由于高层建筑的工程量大，结构繁杂并且电气设施的数量也多，所以對电气设计的规定也比其他种类的建筑要高，低压配电系统作为高层房屋电气设计内的十分关键的组成部分之一，在开展电气规划设计之时，不但要考虑整体建筑用电的安全情况以及稳定情况，还要确保整体建筑内电气设施的安全使用，电气设计要具有比较强的科学性以及合理性。所以针对高层房屋的电气设计来讲，对低电配电系统的安全性进行深入研究就表现的十分关键并且重要的。

2  高层建筑低压配电系统的构成及设计原则

高层建筑低压配电系统使用到的设备种类极多，为达到设备之间的合理作用，并满足楼层的配件需求，低压配电系统的设计具有一定的难度，对相关设计人员也提出了较高的要求。低压配电系统主要由低压配电线路、配电变电所、配电变压器、高压配电线路等设备组成，每一种设备在系统中都发挥着不同的电力控制作用，并有明确的使用要求和使用规范，在进行高层建筑低压配电系统设计时，要根据楼房的具体结构和住户需求，选择最合适的配电设备[1]。在设计高层建筑低压配电系统时，要遵循一定的设计原则，主要体现在以下几个方面：

首先，低压配电系统设计人员要重视设备接线方式的选择，不同的接线方式能够发挥出不同的电力配送效果，每种接线方式都有独特的优势和特点也有不足之处，其中树干式与放射式配电线路是目前使用最为广泛的接线方式。树干式配电线路在接线方式中成本花销较小，对于设备的数量和质量没有过多的要求，因此受到许多建筑企业的喜爱，但这种接线方式安全隐患较多，电力配送并不稳定;与之相对应可靠性较强的接线方式是放射式配电线路，安全隐患较少，故障影响范围较小，但在确保高性能条件下，设备成本支出较高，为高层建筑建设方带来了较大的资金压力[2]。

其次，在设计低压配电系统时需重视供电电源的设置，电气行业根据楼层建筑的电力使用需求，对用电负荷行了明确规定，一类高层建筑中的重要设施用电被定义为一级负荷，特殊办公场所及重要场所用电被定义为二级负荷，二类高层建筑的重要设施用电被定义为三级负荷，设计人员需要结合消防系统对高层建筑制定的用电要求以及施工楼层的具体用电情况，设置相应的应急电源，保证高层建筑居民的用电安全。

3  影响高层建筑低压配电系统安全性的因素

3.1电线短路装置对安全性的影响

因高层建筑内部设备众多，用户量较大，因而低压配电系统具有一定的复杂性，对于整个供电系统的要求较高。在多种运行模式的共同作用下，电气短路问题频发。若高层建筑管理人员在短路发生后没有充分重视电气设备的处理工作，则极有可能发生接地质量问题，阻碍整个电力系统的正常运行。因此，为保证供电设备和供电的安全性，需要及时修正电线短路故障。

3.2漏电保护装置对安全性的影响

合理的漏电保护装置能够有效检测漏电问题的发生，进而减少由其引发的漏电及火灾事故。若漏电保护装置设计不合理，极有可能引发一系列的事故，给生命及财产安全带来损失。日常中出现高层建筑内部人员接触电流后，漏电保护器可及时切断电源，保证人员的生命安全。

3.3供配电方案的安全性分析

供配电方案的安全性分析主要涉及两个方面：一是配电线路的安全性，二是低压配电系统中供电方案的安全性。这两个因素对于低压供配电系统后续的安全稳定运行具有重要意义。在配电线路的安全性设计上，需要设计人员综合分析建筑物本身的性质、配电系统的整体施工要求以及施工环境因素。在实际设计中，应避免外部污染物对施工的影响，避免线路铺设受到外部的挤压与冲击。针对配电箱的设计，需采用防水防火的保护装置。同时，针对设计的整体把控，良好的供配电安全性分析有利于确保后续设备运行的平稳性。这就需要设计人员制定多个优选方案，深入研究各个方案采用的供配电系统的优缺点，近而选择最终措施。

4  高层建筑电气设计中低压配电系统安全性分析

4.1  加强对主接线安全性的控制

维持供电系统的稳定运行，离不开低压配电系统，因此低压配电系统的安全性尤其受到设计人员的关注，通常来讲，主线设备的体积都较大，再加上使用设备的环境复杂，因此操作流程的复杂性较强，在主线设备发生异常的情况下，会直接对整个高层建筑的电气系统产生不利影响。设计高层建筑电气系统的过程中，要对系统集成形式的应用加强重视，保证供电系统的安全运行，同时注重减少成本投入，将放射式和树干式相结合，应用到高层建筑照明系统中，强化对主接线安全性的控制，保证低压配电系统的安全稳定性[2]。

4.2加强接地保护

低压配电系统中提高接地保护装置的应用合理性，保证电气工程的安全，较为常用的接地方式主要分为TN系统和TT系统两种。尤其是在高层建筑中低压配电系统的设计环节，设计人员要充分将实际的环境、特点和使用要求结合在一起进行综合考量，合理选择接地保护装置，采取制定保护接地的措施时，应用相对应的电位连接，避免发生外部电压对低压配电系统造成的影响，为整个工程安全提供保障。

4.3选择正确的漏电断路器

随着我国科学技术水平越来越发达，高层建筑低压配电系统正在进行不断的创新和完善，对电气设备的应用越来越多，用电负荷升高，使得电气系统面临着严峻的考验。在低压配电系统中，漏电断路器是重要的应用之一，保证低压配电系统的安全运行，按照实际的漏电电流情况来进行漏电断路器设计，提高选取型号的科学合理性，要求设计者能够深入了解和掌握高层建筑中电气设备的基本信息，了解高层建筑中实际的用电情况，合理设计漏电断路器的型号，提高低压配电系统的安全性[3]。

4.4合理选择备用电源

备用电源的设计是保障低配压电系统使用安全性的重要内容，电气设计人员要加强对影响备用电源安全因素的重视，针对高层建筑中常用的单台机组方式，控制好其额定容量能够不超过1500KVA，发生停电时由备用电源来进行自动启动，并且实现在3s内完成，降低停电带来的不良影响和经济损失，预防母线的启动压降低，在发动机达到额定转速时按照由大到小的顺序分别投入。电气设计工作人员要对供电系统恢复正常后的设计工作加强力度，在停留30s之后再进行继续供电，供电运行几分钟后再将发动机关闭，确保低配压电系统的安全。

5  结论

随着未来城市化、市场经济的不断发展，将会出现更多具有代表性的高层建筑。高层建筑电气设计中，低压配电系统作为保证建筑物正常运行的重要组成部分，其安全的重要性不容忽视。设计中，通过明确设计要求，找出影响系统安全的因素，最终采取有效的保护措施，实现低压配电系统的安全运行。

参考文献：

[1]杨彩霞.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性分析[J].中国设备工程，2019（23）：167-168.

[2]李正杰，张宗兴，袁振利，从兰美.配电系统改造的问题与对策分析[J].集成电路应用，2020，37（06）：118-119.

[3]胡伟奇.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性研究[J].居舍，2019（36）：91.

[4]季向红.关于高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性分析[J].中国战略新兴产业，2018（08）：194.

作者简介：张永红（1988-），女，汉，湖北随州人，工程师，本科，研究方向：建筑电气设计