浅谈高层建筑电气中低压配电设计

浅谈高层建筑电气中低压配电设计

郑卫国

身份证号：41040219770805****

摘要：随着中国经济的快速发展,相比其他类型的建筑,高层建筑垂直高度,电力设备的用户基础,因此更复杂的电力系统。如果低压配电设计不合理,不仅会对电力建设造成严重影响,还会造成更大的安全隐患,甚至引发安全事故。因此,深入分析和探讨如何设计高层建筑低压配电设施,对高层建筑的正常使用和人们的生命财产安全具有重大的现实意义。

关键词：高层建筑;电气;低压配电;设计原则;设计分析

引言：低压配电系统设计是高层建筑电气设计中的最关键部分和环节，其设计关系到整个建筑的用电的各个环节。作为整个建筑的动力源，低压配电设计的好坏直接关系到建筑系统各个功能的实现。尤其对高层建筑一旦低压配电系统设计的不合理，施工中私拉乱扯形象比较突出时往往会对整个建筑产生较大的安全隐患。对于高层建筑来说，其配套的电气设备和功能有更多更高的要求尤其对智能化建筑来说其更是离不开配电系统的支撑。往往高层建筑由于其用电设备多样复杂导致其配电系统设计也变得极为复杂。要保证高层建筑的用电安全其实质和核心是保证低压配电系统的安全。而一个系统只有从设计上做到安全才算是本质安全。

1高层建筑以及供配电系统的特点

对于高层建筑来说，供配电问题尤为重要。建筑质量和安全性往往被作为建筑建筑行业的首要注意事项，而供配电的安全性和可靠性在建筑安全性中占有很大的比例。这些年来，我国建筑行业发展迅速，建筑样式及功能的多样化也越来越明显，这对于建筑电气的供配电系统设计和可靠性也是一种挑战，高层建筑更是样式多变，功能多变，这在很大程度上增加了系统的复杂程度和设计难度。与此同时，相比于一些老旧建筑，高层建筑在空间上的跨度较大，尤其是纵向空间，建筑面积也不断增加，所以为保证建筑内的功能稳定高效、环境高端舒适，电梯、空调等用电量较大的设备数量陡增，而想要这些电气化设备长期稳定安全地运行，作为基本保障，供配电系统的可靠性显得尤为重要。

2高层建筑电气中低压配电设计原则

2.1合理高效原则

在高层建筑电气中低压配电设计时，需要提高对电能损耗重视程度，其中主要体现两个方面内容：即直接损耗与间接损耗，而这些都必须做好设计方面问题。在实际的设计过程中，在保证电气系统各项性能的基础上，逐渐提升其设计水平，做好低压配电设计的方案，以此来降低能源的消耗，保证系统电力负荷的均匀性。

2.2优化设计

在对低压配电进行设计时，根据实际设计的需要，做好前期设计准备工作，重点对建筑物进行考虑，充分发挥建筑物自身的优势，做到节能减排的设计效果，以此来实现低压配电设计的经济性。此外，在实际的设计当中，设计单位需要预先制定设计方案，然后在组织相关技术人员对方案进行可行性研究，只有方案达到实际的设计标准，方可投入使用。除此之外，该需要进一步分析电气设备用电安全性，严格控制各线路之间的安全距离。在导线选择的过程中，尽可能的选择绝缘性较强的导向，保证线路的安全性。

3高层建筑电气中低压配电设计分析

3.1低压配电TN系统

基于建筑电气设计来讲，在实际的设计过程中对于用电需求相对较低，也可以说电容量较低，此时便可运用TN系统。在低压配电TN系统设计过程中，设计人员需要将各个电气设备的外壳连接保护线中，并在此基础上设计好相应的保护模式。此外，TN-C、TN-S、TN-C-S作为TN系统重要的模式，为TN系统稳定的运行发挥着重要的作用。当前这三种模式主要根据低压配电系统中保护线与中性线模式而确定的。对于高层建筑配电设计而言，通常情况下对电网截面积具有一定的标准。因此，在实际的接线过程中，要根据具体情况选择合适的接线方式，避免因此接线不当，而造成不必要的错误。TN-C、TN-S、TN-C-S三种模式具有各自的优势和缺点，并且具有各自的适应范围。基于以上三种模式来讲，TN-C是一种三相四线的系统模式，同时也是当前较为常见的设计模式。

3.2低压配电建网建设

（1）技术要点分析。在低压配电网建设过程中，往往需要采用低压配电室作为中心角色的放射状结构。同时还可以将熔断器、继电保护装置等，设置在低压配电网内部。通过当前这种设置，有助于降低低压配电线路出现故障的几率，确保低压配电线路稳定的运行，以此来达到供电的稳定性。在配电设备的选择过程中，通常情况下会以低压配电室作为主要形式，也可选择户外配电箱形式，并在当前的基础上，统一装设漏电保护器与用户计量表等。将固定和分散补偿统一整合方式，作为低压补偿配置模式的主要形式，及时补偿那些损失电容。

（2）综合分析。集中接线具有接头集中和支线减少等应用优势，在一定程度上为电力维护提供了重要的保障基础，极大的提升了用电的安全性。当前这种形式的运用，成功的将负担电荷分配在各个支线中，为负荷分配调整工作提供了方便，根据实际的负荷情况作出调整，极大的保证了三相负荷的平衡性。通过当前这种设置方式，成功的解决了线路负荷相关问题，降低了安全事故发生的几率。在计量装置的实际管理过程中，要想实现其集中管理的目标，则可通过户外配电柜和低压配电柜实现。不但方便于相关管理人员进行抄表和维护管理，而且还有助于提高其工作效率。

3.3低压配电TT系统

在低压配电TT系统的设计过程中，相关设计人员要重点强化对电源中性点设计，并给予当前部位足够的重视，做好接地保护设计。鉴于电源中性点接地系统、以及电气设备漏电而言，同样需要做好接地保护设计。对于中性线N与PE之间的关系而言，由于二者之间不存在配电关系，致使无需要对电力系统中的PE进行通电。基于高层建筑配电系统来讲，通常情况下主要应用于以下区域：①农村地区;②用电负荷较小的分散区;③用电要求不高的场所。

3.4低压配电中的不接地保护系统

鉴于电气系统中不接地保护系统而言，在设计低压配电系统供电应用时，需要根据具体的实际情况，作出相应的设计。例如，电源端与带电电源端口无需设计接地保护，通常情况下主要设置高电阻、电抗、阻抗等措施，以此来达到保护的目的。对于建筑低压配电系统来讲，往往都会不接地系统应用前对该系统供电方面的优点进行综合方面的考虑。不接地系统不但具有较高的安全性，而且还能够保证供电的整体稳定性，致使其在国内各个领域得到了较好的应用。

3.5接地安全保护设计

由于建筑物电力系统涉及到诸多当面的内容，因此在设计电力系统时，要加强多方面因素的考虑。其中人身安全为电力系統设计中主要的问题。由于高层建筑楼层相对较高，容纳了诸多工作人员，一旦发生危险问题，疏散时间较长，将会带来严重的后果。基于此情况下，在电器系统的设计过程中，要做好安全方面的设计，例如可将自动切断故障的电气设备增加到实际的设计中，进而保证建筑物内部人员的安全。此外，在设计安装接地保护装置时，必须加强综合方面的考虑，例如电路保护装置、电气设备、建筑物所在地形，尽最大程度化清除潜在的危害，以此来保证电力系统运行的安全性。

结语

综上所述，低压配电作为高层建筑的重要组成部分，其设计水平的高低，在很大程度上影响着整个建筑物的功能。基于此情况下，在对高层建筑物低压配电进行设计时，要注重发挥建筑物自身的特征和优势，同时要根据具体的设计要求，做好各道工序及细节方面的管理，以此来实现低压配电设计的效果，进而保证各用电设备的安全性与稳定性。

参考文献

[1]王宏伟.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].科技创新与应用，2019（22）：222.

[2]杨云娜.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的探讨[J].电子技术与软件工程，2019（06）：138-139.

[3]刘秉清.低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性探讨[J].江西建材，2019（08）：222.