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摘要：高层建筑当中，电气系统设计非常重要，尤其是低压配电供电系统设计，更是直接关系到高层建筑电气使用。本文首先简单说明了低压配电系统和高层建筑电气设计的相关概念。然后从系统主接线、供电线路、变压器、配电设备、备用电源等处入手具体分析了低压配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性。
关键词：低压配电系统；高层建筑；电气设计；可靠性
随着我国社会的发展，城市化的脚步也进一步加快。但是我国人多地少的现实状况使得城市建筑不得不向高层化方向发展。而低压配电系统又对建筑的正常应用有着比较大的影响，这就要求在进行高层建筑电气设计时给低压配电系统比较高的重视度，其中重点关注的就应当是可靠性的问题。
一、低压配电系统、高层建筑电气设计相关概念简介
（一）低压配电系统
低压是指250v以下的对地电压。配电系统则是指从降压配电站出口到用户端的一段系统，是电力系统的一部分，主要由发电、输电、配电三大系统组成。则低压配电系统就是这个系统中的一部分，主要由配电变电所、高压低压配电线路、配电变压器和一些控制保护设备组成。常见的运行方式有三，一是IT系统，二是TT系统，三是TN系统，其中TN系统在我国的应用最为普遍。[1]
（二）高层建筑电气设计
根据我国规定，高层建筑是指十层及其以上的住宅建筑和建筑高度在二十四米以上、一百米及其以下的其它民用建筑。这类建筑不仅所需投入较大，其中所活动的人员也较多且比较集中，因此，其电气设计的安全可靠性就十分重要。高层建筑电气设计一般包含有：电力负荷的计算、高低压配电系统的设计、电气照明设计等方面的内容。另外在进行设计时，还要考虑在满足建筑物的功能的同时实现经济效益的最大化和节省能量。
二、低压配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性
（一）系统主接线
高层建筑低压配电系统直接受到控制终端的控制，其设备多、分布广，因此其现场条件就复杂许多。同时低压配电系统也容易因为频繁操作受到谐波的干扰，这就对其可靠性提出了比较高的要求。因此，就要采取系统集成的方式设计高层建筑低压配电系统。这样不仅能够保证其可靠性，还能够有效降低成本、运行和维护费用的投入。同时由于高层建筑的情况比较复杂，其低压供配电多使用的是380/220v的交流电，在结构上则使用树干式、放射式相结合的办法，前者后者结合适用于一般型负荷，后者适用于重要负荷和集中负荷。这样不仅能够满足高层建筑的供电要求，也可以大大提高低压配电系统的可靠性。[2]
（二）供电线路
在开始敷设供电路的时候就应该对高层建筑的特点和其中电气设备的具体
状况进行了解，尽量避免出现供电不足导致的电气设备不能正常运行、满负荷运转使线路毁坏等问题的发生。除此之外，施工周边的环境也需要被注意，距离热源应当有一定的距离，务必隐藏在地表之内，也不能在尘土较多的地方，没有防腐措施保护的情况下则不能敷设在会腐蚀线路的地方，同时也要做好一定的伸缩处理工作和防震措施。这其中需要特别注意的一点是消防线路的敷设问题，消防线路相对来说比较独立，一般采用的都是专电专供的方式。这是为了确保在建筑发生火灾时消防排烟机、消防水泵、应急照明等消防设备能够不受影响。因此，最末级的配电箱应当设置有自动切换装置，相应的线路也要严格依照相关的要求敷设。另外，高层建筑的地下室车库的应急照明配电箱通常采用的是明装的形式，也没有配备相应的防水设施，一旦发生火灾配电箱很容易就会毁坏。因此，配电间还应设置有一个相应的配电箱，以提高高层建筑应急照明系统的可靠性。
（三）变压器
变压器是高层建筑低压配电系统中比较重要的一部分，因此其设计需要考虑的因素较多。首先需要考虑的就是相应建筑的功能，居民建筑、商业建筑等不同使用类型的高层建筑其变压器的位置安排也有所不同。其次就是相应建筑的用电负荷，其根本还是不同功能类型的建筑的用电量有所不同，其对于变压器的数量容量和供电基础设施的承载要求就会有不同。在选择变压器的容量时，首先就要将相应建筑在供电系统满负荷工作时的用电量计算出来，然后据此选择。通常来说，当变压器的负荷率在百分之八十时，供电的半径为两百米。但是现实生活中也会出现供电需求超过此范围或供电超过五百千瓦的情况，针对于此，如果有一定的实施基础，就可以建一个配电室在负荷的中心，以简化配电线路，提高高层建筑低压配电系统的可靠性。[3]
（四）配電设备
配电设备对于低压配电系统的可靠性有着比较大的影响，因此，在选择设备时就要重点关注其性能。这些设备不仅有比较高的自动化程度，同时也有如错相保护、自动分合闸等比较特殊的功能，对于低压配电系统可靠性的提升有着很重要的作用。其中比较重要的就是变压器的选择，高层建筑最好选用箱型干式变压器，因为其材料具有很好的难燃、阻燃性，同时该种变压器也能够很好地防潮、防污。
（五）备用电源
高层建筑的备用电源如果是单台机组的组成形式，其额定的容量就应当在1500KVA及以下。同时其备用电源应当在供电系统断开十秒之后，马上正常运转供电系统恢复正常后，几分钟后才能停止备用电源的运转。另外当发电机组的转速达到一定程度时，其应当分批次，按照先大后小的原则投入负荷，以降低低压母线的起动压降。
结束语：
低压配电系统的可靠性能够在很大程度上影响到高层建筑的安全性。因此，在建筑高层建筑时，就要重视对于其相应的低压配电系统的可靠性的建设。具体来说，可以从系统主接线、供电线路、变压器、配电设备、备用电源等低压配电系统的组成设备着手，提高高层建筑低压配电系统的可靠性。
参考文献：
[1]全国建筑电气设计技术协作及情报交流网（第十届）2017年年会暨建筑电气现代设计技术高峰论坛在烟台举办[J].现代建筑电气.2017，（09）：65.
[2]龚俊，丁伟.电气设计在绿色建筑中的应用与探讨[J].江西化工.2017，（05）：146-147.
[3]熊磊.如何提高建筑电气设计的可靠性和经济性[J].建材与装饰.2017，（45）：77-78.
作者简介：陈建博，男，21岁，黑龙江工业学院 电气与信息工程系15级电气工程及其自动化专业，在校学生。
关键词：低压配电系统；高层建筑；电气设计；可靠性
随着我国社会的发展，城市化的脚步也进一步加快。但是我国人多地少的现实状况使得城市建筑不得不向高层化方向发展。而低压配电系统又对建筑的正常应用有着比较大的影响，这就要求在进行高层建筑电气设计时给低压配电系统比较高的重视度，其中重点关注的就应当是可靠性的问题。
一、低压配电系统、高层建筑电气设计相关概念简介
（一）低压配电系统
低压是指250v以下的对地电压。配电系统则是指从降压配电站出口到用户端的一段系统，是电力系统的一部分，主要由发电、输电、配电三大系统组成。则低压配电系统就是这个系统中的一部分，主要由配电变电所、高压低压配电线路、配电变压器和一些控制保护设备组成。常见的运行方式有三，一是IT系统，二是TT系统，三是TN系统，其中TN系统在我国的应用最为普遍。[1]
（二）高层建筑电气设计
根据我国规定，高层建筑是指十层及其以上的住宅建筑和建筑高度在二十四米以上、一百米及其以下的其它民用建筑。这类建筑不仅所需投入较大，其中所活动的人员也较多且比较集中，因此，其电气设计的安全可靠性就十分重要。高层建筑电气设计一般包含有：电力负荷的计算、高低压配电系统的设计、电气照明设计等方面的内容。另外在进行设计时，还要考虑在满足建筑物的功能的同时实现经济效益的最大化和节省能量。
二、低压配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性
（一）系统主接线
高层建筑低压配电系统直接受到控制终端的控制，其设备多、分布广，因此其现场条件就复杂许多。同时低压配电系统也容易因为频繁操作受到谐波的干扰，这就对其可靠性提出了比较高的要求。因此，就要采取系统集成的方式设计高层建筑低压配电系统。这样不仅能够保证其可靠性，还能够有效降低成本、运行和维护费用的投入。同时由于高层建筑的情况比较复杂，其低压供配电多使用的是380/220v的交流电，在结构上则使用树干式、放射式相结合的办法，前者后者结合适用于一般型负荷，后者适用于重要负荷和集中负荷。这样不仅能够满足高层建筑的供电要求，也可以大大提高低压配电系统的可靠性。[2]
（二）供电线路
在开始敷设供电路的时候就应该对高层建筑的特点和其中电气设备的具体
状况进行了解，尽量避免出现供电不足导致的电气设备不能正常运行、满负荷运转使线路毁坏等问题的发生。除此之外，施工周边的环境也需要被注意，距离热源应当有一定的距离，务必隐藏在地表之内，也不能在尘土较多的地方，没有防腐措施保护的情况下则不能敷设在会腐蚀线路的地方，同时也要做好一定的伸缩处理工作和防震措施。这其中需要特别注意的一点是消防线路的敷设问题，消防线路相对来说比较独立，一般采用的都是专电专供的方式。这是为了确保在建筑发生火灾时消防排烟机、消防水泵、应急照明等消防设备能够不受影响。因此，最末级的配电箱应当设置有自动切换装置，相应的线路也要严格依照相关的要求敷设。另外，高层建筑的地下室车库的应急照明配电箱通常采用的是明装的形式，也没有配备相应的防水设施，一旦发生火灾配电箱很容易就会毁坏。因此，配电间还应设置有一个相应的配电箱，以提高高层建筑应急照明系统的可靠性。
（三）变压器
变压器是高层建筑低压配电系统中比较重要的一部分，因此其设计需要考虑的因素较多。首先需要考虑的就是相应建筑的功能，居民建筑、商业建筑等不同使用类型的高层建筑其变压器的位置安排也有所不同。其次就是相应建筑的用电负荷，其根本还是不同功能类型的建筑的用电量有所不同，其对于变压器的数量容量和供电基础设施的承载要求就会有不同。在选择变压器的容量时，首先就要将相应建筑在供电系统满负荷工作时的用电量计算出来，然后据此选择。通常来说，当变压器的负荷率在百分之八十时，供电的半径为两百米。但是现实生活中也会出现供电需求超过此范围或供电超过五百千瓦的情况，针对于此，如果有一定的实施基础，就可以建一个配电室在负荷的中心，以简化配电线路，提高高层建筑低压配电系统的可靠性。[3]
（四）配電设备
配电设备对于低压配电系统的可靠性有着比较大的影响，因此，在选择设备时就要重点关注其性能。这些设备不仅有比较高的自动化程度，同时也有如错相保护、自动分合闸等比较特殊的功能，对于低压配电系统可靠性的提升有着很重要的作用。其中比较重要的就是变压器的选择，高层建筑最好选用箱型干式变压器，因为其材料具有很好的难燃、阻燃性，同时该种变压器也能够很好地防潮、防污。
（五）备用电源
高层建筑的备用电源如果是单台机组的组成形式，其额定的容量就应当在1500KVA及以下。同时其备用电源应当在供电系统断开十秒之后，马上正常运转供电系统恢复正常后，几分钟后才能停止备用电源的运转。另外当发电机组的转速达到一定程度时，其应当分批次，按照先大后小的原则投入负荷，以降低低压母线的起动压降。
结束语：
低压配电系统的可靠性能够在很大程度上影响到高层建筑的安全性。因此，在建筑高层建筑时，就要重视对于其相应的低压配电系统的可靠性的建设。具体来说，可以从系统主接线、供电线路、变压器、配电设备、备用电源等低压配电系统的组成设备着手，提高高层建筑低压配电系统的可靠性。
参考文献：
[1]全国建筑电气设计技术协作及情报交流网（第十届）2017年年会暨建筑电气现代设计技术高峰论坛在烟台举办[J].现代建筑电气.2017，（09）：65.
[2]龚俊，丁伟.电气设计在绿色建筑中的应用与探讨[J].江西化工.2017，（05）：146-147.
[3]熊磊.如何提高建筑电气设计的可靠性和经济性[J].建材与装饰.2017，（45）：77-78.
作者简介：陈建博，男，21岁，黑龙江工业学院 电气与信息工程系15级电气工程及其自动化专业，在校学生。