浅析高层建筑电气中的低压配电设计

浅析高层建筑电气中的低压配电设计
发表时间：2018-07-03T17:10:16.663Z 来源：《电力设备》2018年第9期作者：刘建华张卫东
[导读] 摘要：随着我国社会经济的快速发展，城市化进程的不断加快，城市的人口越来越多，对于住房的需求量也就大幅度地增加。

(郑州市轨道交通有限公司河南郑州 450000)
摘要：随着我国社会经济的快速发展，城市化进程的不断加快，城市的人口越来越多，对于住房的需求量也就大幅度地增加。

而我国又是一个土地资源比较匮乏的国家，所以建筑就不断地向高层延伸与发展。

高层建筑避免不了会使用到自动消防系统以及电梯等一些智能化的设备，只有供配电系统的正常运行才能更好地为这些电气设备提供能源。

供配电系统的质量好坏直接影响着整个建筑的使用性能。

鉴于此，本文对高层建筑电气工程低压配电设计进行了详细的分析。

关键词：高层建筑；电气；低压配电
引言
由于高层建筑的电气设计是一门很综合的学科，所以要求设计人员要具备很高的专业技术，不仅仅要掌握相关的理论知识，还要满足不同人群的要求，在保证总体质量的前提下，做出满意的设计。

再设计工作中目前有几项规定需要设计人员必须要掌握，这些规定为《高层民用建筑设计防火规范》（GB 50045－2005）、《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116－98）、《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16－2008），除了要遵照这些规定以外，作为设计人员还要了解很多内容，这样才能从整体出发，全面的去设计高层建筑的电气工程，才能保证设计具有综合性，有更高的质量水平。

1高层建筑电气中的低压配电设计原则
1.1最优化设计原则
对高层建筑进行低压配电设计，应当根据高层建筑的建筑特点来进行。

首先，结合高层建筑耗电量等特点，考虑实际的低压配电施工可行性，并进行高层建筑电气中的低压配电设计，对设计结果进行反复考量、计算与验证，确保低压配电系统设计的可行性与实用性。

其次需要保证高层建筑的日常用电与安全用电使用需求，并为高层建筑的低压配电系统提供备用电源或发电设备。

1.2经济性设计原则
高层建筑电气设计中的低压配电系统设计，应当满足设计的经济性原则，尽量减少设计与施工成本的投入，尽量保证低压配电系统设计能够实现最大化的经济效益。

在设计的过程中，首先需要对配电线路进行合理规划与设计，减少线缆的使用，节省用电材料。

还需要充分发挥出高层建筑的用电优势，尽量使用节能材料，如太阳能、风能等新能源节能材料，以减少在低压配电系统设计与施工过程中的成本投入。

在具体的施工过程中，应当着重加强低压配电系统的预算管理。

2高层建筑物低压配电系统容易出现的安全事故
高层建筑物低压配电系统主要由配电变压器、变电所以及相关的一些保护设备所构成，其功能主要是对电的使用实施合理的分配，一旦在电的使用过程当中发生比较严重超载现象的时候变可以进行自动切断处理以更好地确保建筑物低压配电系统运行的安全性，也可以对线路上所使用的电动机进行有效的保护。

但是就我国目前对低压配电系统在高层建筑物当中的使用情况来看，还存在着很多的安全隐患。

发生这些安全问题的主要原因之一便是由相关的配电安装工作人员因素所引起的，因为他们并没有具备过硬的专业知识和很好的综合素质。

另外电气产品质量不够好、对高层建筑物低压配电系统的线路以及相关设备的检修不够仔细和及时也是其中的一部分原因，因为这些问题都会引起配电线路漏电现象的发生，甚至还会造成火灾的发生，给人们的生命财产安全带来了严重的威胁，所以说高层建筑物低压配电系统的维护工作对整个系统的安全运行都有着非常重要的作用。

3高层建筑电气设计中的低压配电系统接地设置
3.1接地保护设计相关安全分析
高层建筑电气设计中，人身安全是最为重要的因素，不仅是指用电人员的安全，也包含施工人员的安全问题。

因此，在实际操作中，为了提升供电的安全保障，在设计过程中会增加相应的自动切断故障点装置，也就是所说的接地装置，从而保证在用电过程中的安全。

高层建筑的电气设计系统要根据多个方面进行思考，如地理位置、接地形式、使用的电气设备等，从而进行的设计才不会由于外界环境而产生一些不利的影响。

3.2接地保护模式
3.2.1IT保护模式
在当前对高层建筑电气的设计过程当中，低压配电系统接地保护模式具有非常先进的保护系统，也就是IT系统，该系统可以在端口区域的充电电源通常不提供接地装置，而是将电源端口中的高电阻和电抗设计作为接地保护。

而且在居民使用电气设备的时候漏电情况发生的几率非常小，因此，接地保护措施在外部导电电气设备也需要处理，而在系统保护低压配电系统，IT系统具有非常强大的功能，它不仅能使电气系统在高层建筑中稳定地运行以实现对用户的供电，并且其系统安全性能也很好。

先进的IT接地保护系统的低电压分配只需要在高层建筑和大型建筑物的一些高要求中建立一般的连续电源，我国一般不会选择对普通的住宅高层建筑进行使用。

而且许多大型企业在供电系统的运行中，为了保护整个电气系统在高层建筑安全通常采用先进的IT系统以更好地对电气系统的安全性进行保护。

3.2.2TT保护模式
目前我国在对高层建筑低压配电系统进行设计的过程中，基本上都会对电源的中性点采取接地保护措施，在保护的时候重点要对一些外露设备以及接地设备实施保护，因为这些部分都非常容易发生漏电或者是导电的情况。

在确保电力系统正常运行的情况下可以切断对PE 线的供电，而对于TN系统的应用通常情况下会被用在一些电量需求比较低、电容量小或者是供电设备相对比较分散的地区。

3.2.3TN系统
TN系统是当前最为安全有效的接地保护系统，在民用建筑电气设计中较为常用，电容量较低或者用电要求不高的电气系统皆可使用。

TN 接地保护系统的设计需要将所有电气设备外壳与保护线相连，以形成保护模式，并且连接配电系统的中性点。

TN 接地保护包括三种模式：TN-C、TN-S、TN-C-S。

其中，TN-C接地系统是将工作零线同时作为接零保护线，是一种三相四线接地保护形式，通常在一般的电气设计中较为常用；TN-S 模式是将工作零线与专用保护线相互分离，使用 TN-S 模式的电气设备金属外壳接零保护是通过专用保护线来实现的，相对而言安全性更高；TN-C-S 通常用于建筑临时供电，在高层建筑电气低压配电设计中的运用较少。

3.3漏电断路器的选择
对电力系统在实际运行中进行观察，漏电短路器在过程中的作用是很大的，作用在于很大程度上防止一些故障的出现。

因此，漏电断路器能够在运作过程中保护电力系统，成为除接零保护和接地保护之外的另一保护措施。

也就是说，漏电断路器的选择非常重要。

首先，要考虑其额定电流，这就需要进行一些详细的调查，如配电系统末端的漏电断路器种类和型号、安全范围内的额定数值等，另外就是保证电力系统发生短路外漏时的电流数值要小于漏电断路器的额定电流。

结语
总而言之，高层建筑电气中的低压配电设计具有相当程度的复杂性，其低压配电系统设计的合理与否，与高层建筑中电力用户的用电效果与用电安全息息相关，因此必须对低压配电系统设计工作给予足够的重视，并全面考量到高层建筑中低压配电系统可能会发生的安全性问题，制定行之有效的措施对这种安全性问题加以规避。

参考文献:
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[2]艾迎春. 高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨 [J]. 建材与装饰 ,2016(09):104-105.
[3]肖惠文．高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨［J］．中小企业管理与科技( 下旬刊) ，2015，(06) : 243－244．。