高层建筑电气中的低压配电设计研究

高层建筑电气中的低压配电设计研究

林冬冬

浙报传媒控股集团有限公司

摘要：随着我国经济迅速发展，建筑行业也发展迅速，高层建筑与日俱增，现代建筑对电气设计要求越来也高，高层建筑的蓬勃发着使电气设计面临严峻的考验。随着人们经济水平的提高，家用电器的普及，人们对生活质量要求越来越高，人们在生活中已经离不开电。在满足人日常用电需求外还需要保证人们在用电过程中的质量，保证电气稳定性和安全性。在高层建筑电气设计中，低压配电设计是非常重要的环节，需要更加专业更加科学的技术、更加先进的设备来不断优化，跟上时代发展的步伐。

关键词：低压配电；高层建筑；配电系统；漏电断路器；变压器

引言：低压配电系统是高层建筑中用电安全中非常重要的部分，高层建筑的电气设计不仅要考虑建筑整体供电的安全性，还要考虑到与用电的稳定性、可靠性和经济性，所以，有效保证高层建筑的供电安全和稳定就成了保证高层建筑供电的关键[1]。本文主要针对高层建筑电气中的配电系统、漏电断路器选择以、变压器设置以及低压配电系统安全性和低压配电系统电能设计进行研究。

一、配电系统设计

高层建筑由于建筑体高，使用面积大在配电系统设计时需要考虑到用电负荷分布，合理选择配电中心位置，避免供配电距离太远等情况造成不必要的浪费，还应根据情况可多设置配电中心，避免由于过少或单一配电中心二造成电缆交叉杂乱是电缆材料浪费，增加整个系统的负荷，影响供电的稳定性和可靠性[2]。供配电设计时还需要考虑建筑物的功能分布、建筑物形态等特点，从而制定设计更合理的配电系统，设计时在满足供电系统的负荷容量、保证安全性、稳定性、可靠性的情况下必须预留出足够的备用容量，避免在用户用电量增加是没有足够容量支撑供电扩充的情况发生。

为保证建筑物安全还必须安装防雷装置，根据建筑物高度和用电设所在地采取合理的防雷措施，普通建筑物通常采用TN系统进行防雷接地保护。

二、漏电断路器选择

漏电断路器是高层建筑接地保护装置中重要设备，而定动作电流又是漏电断路器的核心因素，所以，在选择漏电断路器是应注意以下几点：第一，配电系统中选择使用电击能量符合安全界限标准的末端漏电断路器；第二，为防止对电路电压的损坏，在选择漏电断路器时应注意电气系统中正常的泄露电流的额定动作电流不得超过漏电断路器的额定动作电流。

三、变压器设置

为了提高供电的可靠性，由于在高层建筑中用电负荷大，变压器长期累积损耗非常大，所以正确选择变压器的运行方式和额定容量至关重要，所以很少采用单台变压器供电，通常采用两台或多台多种功率的变压器。这样当其中一台变压器出现故障或者停运时，另一台或多台变压器可以立即启动继续提供电力，就可以避免因一台变压器停运时而导致整个电气系统瘫痪，这样根据负荷的变化切换相应的变压器不仅能降低变压器运行损耗还能节约电能改善功率。

四、低压配电系统设计和安全性

由于民用高层建筑建筑体高、建筑使用面积大、容纳人员较多、建筑内电气设备繁多、建筑功能丰富等特征，造成用电负荷大，供电安全影响大，因此在保证配电系统运转的同时还要供电的安全[3]。在高层建筑电气设计中为了保证建筑用电安全防止人身和财产遭到电力系统不稳定造成伤害，一般情况下都要根据建筑电气设计和建筑工程的特点进行设置，接地保护是建筑配电系统设计中的重要保护手段。低压配电电能设计要根据负荷等级科学计算电能，需要考虑到电能消耗的能量、负荷密度、值以及无功功率补偿等以提高电能计算的精准性；还需要对电能进行科学合理的分配，保证低压配电在布局方面的质量，满足人们在用电方面的不同需求的同时还要达到建筑设计防火规范保证用电安全。

在高层建筑电气设计中主要使用IT、TT和TN三种接地保护模式。其中低压配电中IT系统的接地保护是针对电网外漏导电部分进行设置的，外露导电部分出现故障时，如果电压在标准范围内只需要通过报警装置报警然后对故障进行排除，这时是不需要中断供电保护；如果超出电压标准范围就需要中断供电保护后才能对故障进行排除。低压配电中设置在外漏导电部分的还有TT系统，TT系统主要是在发生故障时切断故障回路电流来达到保护电气的目的。低压配电中TN系统是低压配电系统的接地故障保护装置，主要是对金属短路或电流较大的故障进行保护，通过电流保护器来保护电流短路和电路负荷过大等故障。

五、结束语

随着我国经济发展，高层建筑在城市空间设计中的发挥着越来越大的作用，高层建筑种类繁多，建筑物的大量建设和使用对供配电系统要求越来越高，建筑供配电系统的安全性、稳定性、可靠性是关键环节，任何事故都将会对人身安全和经济造成重大伤害。所以，高层建筑电气中低压配电系统的安全关系到整个高层建筑电气安全，低压配电系统不仅仅是做好接地保护，还应当合理对电网线路、漏电断路器等的安装和选择[4]。

综上所述，低压配电系统是高层建筑电气中的安全基础，在使用电气设备时应优先选择产品可靠性高的、技术先进的，以保证供电安全和质量，满足人们对用电的需求。

参考文献：

[1]殷宇笋.基于高层建筑电气中低压配电设计研究[J].工程技术：全文版，2016（12）：00169-00169.

[2]李兴华，赵志刚.基于高层建筑电气中低压配电设计研究[J].工程技术：全文版：00197-00197.

[3]于凌燕，李勇.高层建筑电气中低压配电设计[J].城市建设理论研究：电子版，2014（35）.

[4]陈朝煜.高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性研究[J].山西建筑，2016，42（20）：113-114.