论文部分内容阅读
摘要：现代城市化建设进程不断加快，但城市建设用地资源有限，因此现代城市建筑都呈现纵向发展的趋势，即建筑的高度逐渐提升。这种情况下需要保障高层建筑的用电质量与安全，目前我国高层建筑通常采用低压配电系统进行供电，其安全性作为核心内容，对于整体用电安全具有重要影响。基于这种情况下，笔者查阅相关资料后结合自身实际工作经验对高层建筑电气设计中低压配电系统的设计进行了综合分析。
关键词：高层建筑;电气设计;低压配电;设计
高层建筑由于楼层高，其用电量要远远高于普通建筑物，其电压负荷也会随之增加，再加上高层建筑中的电器数量多，很容易滋生出安全隐患，这就凸显出低压供配电系统可靠运行的重要性，以保证高层建筑电力系统的安全运行。在这样的环境背景下，探究高层建筑电气设计低压配电系统的设计具有非常重要的现实意义。
一、高层建筑电气中低压配电系统设计要求
（一）安全性
供配电是高层建筑电气设计中的关键点，直接影响高层建筑的使用性能和质量安全，由于近几年城市快速发展，高层建筑结构趋于多样化，提高了低压配电系统设计要求。相比于传统建筑而言，高层建筑空间跨度大，尤其是纵向跨度更大，再加上大量配置电梯、空调等用电设备，其安全稳定运行全部依赖于配电系统的电力支持，使得低压配电系统的可靠性直接关系到高层建筑用电安全。
（二）可靠性
在高层建筑电气设计中，低压配电系统必须具备可靠性，这主要是因为低压配电系统的可靠性直接关系到高层建筑用电设备运行的安全性，考虑到高层建筑的特征，一旦发生火灾，由于楼宇高、跨度大，不利于火灾救援，只能依靠高层建筑的消防措施和安全通过进行人员疏散，而消防装置必须依赖于供电电源的可靠运行。这就说明若配电系统可靠性低，一旦出现火灾，淋水系统、消防电梯、报警设备等消防灭火设备无法发挥作用[1]。
（三）持续性
在低压配电系统运行中，必须具备持续性特征，保证供电的持续性，借助电网提供分别独立的电源，达到一级负荷要求和二级负荷要求，配以柴油发电机组作为备用或者应急电源。
二、高层建筑电气中低压配电系统设计的安全性综述
电气设计直接关系到建筑供电的安全性和可靠性。在开展设计前需要对建筑的用电需求和负荷承载力进行有效的分析，并结合建筑的综合实际情况选择适宜的电气设计供电模式。在进行线路铺设过程中需要对铺设环境进行清理，避免灰尘附着导致温度过高或是热源腐蚀对线路造成危害，对建筑和人员产生潜在的安全隐患。在进行建筑供电设计时需要采用专用供电回路的消防用电设备，并且在消防电梯、送风机等设备运行过程中需要设计相应的双电源切换设备，使其满足安全用电需求。在进行低压配电系统施工过程中需要做好防火处理，避免配电箱安全范围内发生线路火灾，通常在对配电间进行设计时需要保障应急照明系统的可靠性。在对一些公共建筑进行电气设计时，需要加强对电缆线和基础设施内容的重视，采用国际化产品检验标准以保证电缆线实验方法较为科学有效。
三、高层建筑电气中低压配电设计
（一）明确系统配置要求
第一，非消防一级负荷供配电要求。基于低压配电系统可靠性视角，针对关键负荷而言，必须设置双重电源，或是启动备用电源，两个电源相互独立，其中一个电源发生故障后，另一个电源会立即启动，保证高层建筑的正常供电，防止断电事故的发生。第二，非消防二级负荷供配电要求。以回路供电为主，通过同步供电的方式保证电量充足，提高高层建筑低压配电系统的可靠性。第三，民用高层建筑供电要求。若消防用电负荷为一级，系统主电源与备用电源则独立于回路，实现双电源供电;若消防用电负荷为二级，则由主电源、变电源进行双回路电源供电[2]。
（二）低压配电系统的接地保护设计
1、低压配电IT系统
现阶段来说，在高层建筑电气设计过程中通常会采用低压配电IT系统，并且该系统也是目前较为先进的接地保护措施。常规情况下，低压配电IT系统的带电区域电源端口不采用专门的保护系统设计，而是通过对端口增加电阻和电抗的方式大幅度降低电流的方式进行保护。除此之外，在电气设备正常运行过程中可能会出现漏电情况，因此需要在电气设备的外部进行接地保护装置的设计，防止漏电危害。该系统能够对供电稳定性进行有效的优化，并且安全性能够得到保障，一般来说，该系统通常在高层建筑电气设计中进行应用。
2、低压配电TT系统
低压配电TT系统在建筑电气设计中也较为常见。采用这种系统能够对电源中性点位置进行有效的保护，对于运行状态下的电气设备外部导电设备来说，低压配电TT喜用的保护措施与中性点位置保护方式大致相同，但该位置设计了直接接地保护设备。低压配电TT系统在应用过程中为保证建筑供电系统的稳定运行，PE线与N中性线两者之间，通电关系是不存在的;采用该TT系统在運行时，PE线通电情况是不存在的，因此无法传输电力。但在实际应用中，该系统可以有效的在用电量较低的建筑中得以应用，一般较多应用在农村，部分城市也所有应用。
3、低压配电TN系统
低压配电TN系统的设计应用与IT、TT系统相比复杂程度较高，在其设计过程中对于保护线的要求严格，需要质量和效率较高的保护线将电气设备进行连接，构建合并式保护系统，连接过程中需要对中性点进行统一连接，这项内容尤为重要[3]。
（三）接地保护的应用
本文所述的三种低压供电系统较为具有代表性，对于IT系统来说在进行接地保护装置设计过程中能够有效的切断电气设备的外部导电内容，并发出警报，使技术人员能够及时发现并采取有效的处理措施;TN供电系统多采用金属电子元件，当发生故障时会产生大量的电流，这种情况下对于用电量较大的电气设别来说能够进行有效的保护，并降低使用者的经济损失;而TT系统这是通过地外保护装置来对电气设备运行进行保护，可以及时的对故障回路电流进行切断，更好的保证电路运行安全。
（四）漏电断路器种类选择
通过对电力系统的运行研究，我们可以指导漏电断路器具有较大的作用，能够有效的保证电力系统的正常运行，一般来说高层建筑中的电气设计都会设计两道漏电保护防线。在电气设计过程中需要对漏电断路器的类别进行科学选择，使其能够在合理范围内进行电流切断，选择过程中需要对高层建筑低压配电的实际使用状况及波段断路器型号和规格进行详细分析，并对漏电断路器的标准额定电流值进行分析，使漏电断路器能额定限制电流能够大于电力系统发生断路外漏时的电流值，确保低压供电系统的稳定运行[4]。
四、结语：
现代社会发展进程中，人们的安全意识不断提升，对于低压配电系统的安全性也提出了新的要求。基于这种情况下，相关的从业人员应当不断加强对各类低压配电系统的深入探究，并且现代城市发展建设中高层建筑数量不断增加，低压配电系统的应用复杂性也逐渐增强，技术人员需要设计多层保护措施，确保供电安全，确保使用者的生命财产安全。
参考文献：
[1]马超.建筑电气中的低压配电设计方案之研究[J].科技创新与应用，2016（36）：275.
[2]刘新明.浅谈高层建筑电气中的低压配电设计[J].林业科技情报，2016，48（04）：78-79+85.
[3]杨剑.高层建筑电气中低压配电设计管窥[J].科技风，2016（01）：190.
[4]田卫波.高层建筑电气中低压配电设计方案研究[J].中华民居（下旬刊），2014（04）：58.
关键词：高层建筑;电气设计;低压配电;设计
高层建筑由于楼层高，其用电量要远远高于普通建筑物，其电压负荷也会随之增加，再加上高层建筑中的电器数量多，很容易滋生出安全隐患，这就凸显出低压供配电系统可靠运行的重要性，以保证高层建筑电力系统的安全运行。在这样的环境背景下，探究高层建筑电气设计低压配电系统的设计具有非常重要的现实意义。
一、高层建筑电气中低压配电系统设计要求
（一）安全性
供配电是高层建筑电气设计中的关键点，直接影响高层建筑的使用性能和质量安全，由于近几年城市快速发展，高层建筑结构趋于多样化，提高了低压配电系统设计要求。相比于传统建筑而言，高层建筑空间跨度大，尤其是纵向跨度更大，再加上大量配置电梯、空调等用电设备，其安全稳定运行全部依赖于配电系统的电力支持，使得低压配电系统的可靠性直接关系到高层建筑用电安全。
（二）可靠性
在高层建筑电气设计中，低压配电系统必须具备可靠性，这主要是因为低压配电系统的可靠性直接关系到高层建筑用电设备运行的安全性，考虑到高层建筑的特征，一旦发生火灾，由于楼宇高、跨度大，不利于火灾救援，只能依靠高层建筑的消防措施和安全通过进行人员疏散，而消防装置必须依赖于供电电源的可靠运行。这就说明若配电系统可靠性低，一旦出现火灾，淋水系统、消防电梯、报警设备等消防灭火设备无法发挥作用[1]。
（三）持续性
在低压配电系统运行中，必须具备持续性特征，保证供电的持续性，借助电网提供分别独立的电源，达到一级负荷要求和二级负荷要求，配以柴油发电机组作为备用或者应急电源。
二、高层建筑电气中低压配电系统设计的安全性综述
电气设计直接关系到建筑供电的安全性和可靠性。在开展设计前需要对建筑的用电需求和负荷承载力进行有效的分析，并结合建筑的综合实际情况选择适宜的电气设计供电模式。在进行线路铺设过程中需要对铺设环境进行清理，避免灰尘附着导致温度过高或是热源腐蚀对线路造成危害，对建筑和人员产生潜在的安全隐患。在进行建筑供电设计时需要采用专用供电回路的消防用电设备，并且在消防电梯、送风机等设备运行过程中需要设计相应的双电源切换设备，使其满足安全用电需求。在进行低压配电系统施工过程中需要做好防火处理，避免配电箱安全范围内发生线路火灾，通常在对配电间进行设计时需要保障应急照明系统的可靠性。在对一些公共建筑进行电气设计时，需要加强对电缆线和基础设施内容的重视，采用国际化产品检验标准以保证电缆线实验方法较为科学有效。
三、高层建筑电气中低压配电设计
（一）明确系统配置要求
第一，非消防一级负荷供配电要求。基于低压配电系统可靠性视角，针对关键负荷而言，必须设置双重电源，或是启动备用电源，两个电源相互独立，其中一个电源发生故障后，另一个电源会立即启动，保证高层建筑的正常供电，防止断电事故的发生。第二，非消防二级负荷供配电要求。以回路供电为主，通过同步供电的方式保证电量充足，提高高层建筑低压配电系统的可靠性。第三，民用高层建筑供电要求。若消防用电负荷为一级，系统主电源与备用电源则独立于回路，实现双电源供电;若消防用电负荷为二级，则由主电源、变电源进行双回路电源供电[2]。
（二）低压配电系统的接地保护设计
1、低压配电IT系统
现阶段来说，在高层建筑电气设计过程中通常会采用低压配电IT系统，并且该系统也是目前较为先进的接地保护措施。常规情况下，低压配电IT系统的带电区域电源端口不采用专门的保护系统设计，而是通过对端口增加电阻和电抗的方式大幅度降低电流的方式进行保护。除此之外，在电气设备正常运行过程中可能会出现漏电情况，因此需要在电气设备的外部进行接地保护装置的设计，防止漏电危害。该系统能够对供电稳定性进行有效的优化，并且安全性能够得到保障，一般来说，该系统通常在高层建筑电气设计中进行应用。
2、低压配电TT系统
低压配电TT系统在建筑电气设计中也较为常见。采用这种系统能够对电源中性点位置进行有效的保护，对于运行状态下的电气设备外部导电设备来说，低压配电TT喜用的保护措施与中性点位置保护方式大致相同，但该位置设计了直接接地保护设备。低压配电TT系统在应用过程中为保证建筑供电系统的稳定运行，PE线与N中性线两者之间，通电关系是不存在的;采用该TT系统在運行时，PE线通电情况是不存在的，因此无法传输电力。但在实际应用中，该系统可以有效的在用电量较低的建筑中得以应用，一般较多应用在农村，部分城市也所有应用。
3、低压配电TN系统
低压配电TN系统的设计应用与IT、TT系统相比复杂程度较高，在其设计过程中对于保护线的要求严格，需要质量和效率较高的保护线将电气设备进行连接，构建合并式保护系统，连接过程中需要对中性点进行统一连接，这项内容尤为重要[3]。
（三）接地保护的应用
本文所述的三种低压供电系统较为具有代表性，对于IT系统来说在进行接地保护装置设计过程中能够有效的切断电气设备的外部导电内容，并发出警报，使技术人员能够及时发现并采取有效的处理措施;TN供电系统多采用金属电子元件，当发生故障时会产生大量的电流，这种情况下对于用电量较大的电气设别来说能够进行有效的保护，并降低使用者的经济损失;而TT系统这是通过地外保护装置来对电气设备运行进行保护，可以及时的对故障回路电流进行切断，更好的保证电路运行安全。
（四）漏电断路器种类选择
通过对电力系统的运行研究，我们可以指导漏电断路器具有较大的作用，能够有效的保证电力系统的正常运行，一般来说高层建筑中的电气设计都会设计两道漏电保护防线。在电气设计过程中需要对漏电断路器的类别进行科学选择，使其能够在合理范围内进行电流切断，选择过程中需要对高层建筑低压配电的实际使用状况及波段断路器型号和规格进行详细分析，并对漏电断路器的标准额定电流值进行分析，使漏电断路器能额定限制电流能够大于电力系统发生断路外漏时的电流值，确保低压供电系统的稳定运行[4]。
四、结语：
现代社会发展进程中，人们的安全意识不断提升，对于低压配电系统的安全性也提出了新的要求。基于这种情况下，相关的从业人员应当不断加强对各类低压配电系统的深入探究，并且现代城市发展建设中高层建筑数量不断增加，低压配电系统的应用复杂性也逐渐增强，技术人员需要设计多层保护措施，确保供电安全，确保使用者的生命财产安全。
参考文献：
[1]马超.建筑电气中的低压配电设计方案之研究[J].科技创新与应用，2016（36）：275.
[2]刘新明.浅谈高层建筑电气中的低压配电设计[J].林业科技情报，2016，48（04）：78-79+85.
[3]杨剑.高层建筑电气中低压配电设计管窥[J].科技风，2016（01）：190.
[4]田卫波.高层建筑电气中低压配电设计方案研究[J].中华民居（下旬刊），2014（04）：58.