高層建筑電氣中低壓配電設計方案研究

摘 要：在建筑物電氣配電系統(tǒng)中，低壓配電系統(tǒng)有著舉足輕重的關鍵作用，是整個電氣系統(tǒng)中十分重要的一個環(huán)節(jié)和組成部分。在高層建筑電氣設計的實際應用中，一旦低配壓系統(tǒng)在施工中出現(xiàn)操作不當，便很容易導致安全問題，留下安全隱患。由于在高層建筑中，各類用電設備數(shù)量巨大，整個建筑的用電負荷量特別大，故而在設計高層建筑電氣時，必須盡可能的優(yōu)化低壓配電設計方案，保障高層建筑的用電安全。

關鍵詞：高層建筑；電氣設計；低壓配電

引 言

根據(jù)國家相關標準規(guī)定，超過十層以上的建筑物或者是高度超過24m的建筑物在我國就能被稱作高層建筑[1]。在這些高層建筑物種，各種電氣設備數(shù)量龐大，并且對相關電氣設備的要求也比較嚴格。因此，在很多高層建筑物的電氣設計中，配電系統(tǒng)必須達到國家標準規(guī)定，從而保證整個建筑物的用電安全。我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，也相應提高了高潮建筑物電氣設計對現(xiàn)代化建筑施工的要求。在高層建筑物的設計中，不僅要使得配電系統(tǒng)能夠滿足建筑物中供電的穩(wěn)定性，確保所有用戶的用電安全，還要達到現(xiàn)代化的電氣要求。

1 高層建筑中配電系統(tǒng)設計的原則

1.1 高層建筑中配電設計應遵循優(yōu)化原則

在設計高程建筑物中的配電系統(tǒng)時，要科學合理的運用建筑物自身存在的優(yōu)勢。在設計時，必須考慮到資金投入的合理性，同時還需要在整個過程中結合節(jié)能意識。首先，設計供配電系統(tǒng)方案時務必使其具有極高的適用性。這就是說，該配電系統(tǒng)能夠很好的達到整個高層建筑物中所有用戶的所有用電設備對供電的高要求，滿足所有用戶對用電負荷容量的需求，同時還必須保證整個配電系統(tǒng)實現(xiàn)安全、穩(wěn)定、可靠的運行。此外，該配電系統(tǒng)還要能夠保證用戶的電氣設備的用電量得到合理的控制，達到實現(xiàn)高效發(fā)揮用戶用電設備電氣功能的目的。考慮到整個高層建筑物種配電系統(tǒng)的安全性，必須在設計線路時使之相互間處于安全距離，且都具有合格的絕緣強度。在設計高層建筑物的配電系統(tǒng)時，必須配置可靠的防雷擊設備，同時采取有效的防靜電技術。

1.2 高層建筑中配電設計應遵循高效原則

在設計高層建筑物中的配電系統(tǒng)設計方案時，必須盡可能降低電能的直接損耗和間接損耗，盡可能的降低損耗的數(shù)值。在能夠滿足整個高層建筑物中電氣使用功能的情況下，保障整個配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行，盡量節(jié)約配電系統(tǒng)所要損耗的建設資源，最大程度降低對能源的損耗。因此，在設計高層建筑的配電系統(tǒng)時，盡量做到用電負荷均衡，降低配電系統(tǒng)的維修費用，合理使用有關節(jié)能設備，實現(xiàn)資源的高效利用。

2 高層建筑中低壓配電系統(tǒng)的設計

在高層建筑中的電氣設計中，低壓配電系統(tǒng)承擔的主要功能是對電源的分配，在維護變壓器運行的同時，提高其運行效能。此外，低壓配電系統(tǒng)還有為高層建筑提供緊急供電的保障功能。因此，在高層建筑電氣低壓配電系統(tǒng)的設計中，除了要充分考慮到在正常負荷條件下所有用戶的正常用電需求，還要考慮到各種有可能發(fā)生的故障因素，從而為用戶提供持續(xù)性的電力保障。

設計高層建筑電氣的低壓配電系統(tǒng)時，要有相關的接地保護設計。可靠的接地保護設計，能夠實現(xiàn)對整個高層建筑配電系統(tǒng)中的部分低壓電流電壓的保護功能，同時還能夠科學規(guī)避外力作用對高層建筑電氣中的電流以及電壓的不良影響，從而保障整個高層建筑配電系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。作為高層建筑電氣中低壓配電系統(tǒng)中重要的安全保護設計之一，低壓配電系統(tǒng)主要有三種主要的接地保護形式：低壓配電IT系統(tǒng)、低壓配電TT系統(tǒng)以及低壓配電TN系統(tǒng)三種低壓配電系統(tǒng)形式[2]。

3 高層建筑中低壓配電系統(tǒng)設計中的接地保護

高層建筑電氣低壓配電系統(tǒng)設計中最常使用的三種接地保護模式為IT、TT、TN這三種模式[3]。其中，TT系統(tǒng)往往是提供設置在外露導電的部分的接地保護，起到的是及時切斷故障回路中的電流的作用，實現(xiàn)的電氣保護的功能。TT系統(tǒng)具有的接地故障保護和IT系統(tǒng)差不多，同樣是設置電網(wǎng)的外露部分。在進行接地保護的時候，如果電網(wǎng)的外露導電部分的故障電壓在規(guī)定的標準之下，TT系統(tǒng)不會對供電進行保護性切斷。只是通過相關的警報裝置發(fā)出報警，提示相關工作人員排出相關故障。TN系統(tǒng)的接地故障中，大多數(shù)是由于金屬性短路或者是故障發(fā)生時電流過大才會引發(fā)TN系統(tǒng)的保護機制。因此，應該采用電流保護器來實現(xiàn)對電路負荷和電流短路的保護功能，達到接地保護的作用。

對高層建筑電氣的低壓配電系統(tǒng)進行設計時，必定會使用到漏電斷路器。對漏電斷路器進行選擇時，需要注意某些事項。比如，必須考慮到漏電斷路器在多大的電流下才會采取保護機制。首先，必須保證在低壓配電系統(tǒng)末端中所選擇的漏電斷路器自身的電擊能量所處于的安全界限滿足標準要求。其次，要額外注意配電系統(tǒng)中正常情況下的漏電電流要小于漏電斷路器規(guī)定的額定動作電流，從而防止電流過大對配電系統(tǒng)造成損害。無論是整個低壓配電系統(tǒng)的末端還是各個分支線路的末端，其用電設備都必須使用漏電斷路器，從而保證整個電路電網(wǎng)能夠安全運行。

4 結束語

由于我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，整個社會對電能的需求也在急劇的增長。因此，人們對高層建筑電氣的低壓配電系統(tǒng)越來越重視，在確保供配電的安全以及可靠的同時，還提出了更高的設計要求。在設計高層建筑電氣的低壓配電系統(tǒng)時，相關設計人員必須綜合考慮建筑物的實際規(guī)模，考慮所有用戶對電力的需求以及實際的電力供應能力，全面衡量，盡可能的制定出既科學合理，又高效節(jié)約的設計方案。針對高層建筑電氣低壓配電系統(tǒng)的設計，不但要重視接地保護設計，注意整個電網(wǎng)線路的設計，選擇最合適的電氣設備，還需在實際施工安裝過程中嚴格遵守相關標準。只有這樣，才能保障高層建筑低壓配電系統(tǒng)的可靠高效運行。

參考文獻

[1]張劍飛.高層建筑低壓配電系統(tǒng)用電安全研究[J].科技創(chuàng)新導報，2011（14）.

[2]馮家欣.淺談高層建筑供配電系統(tǒng)存在的問題及對策[J].中國電子商務，2012（3）.

[3]林洪鐘.供配電系統(tǒng)可靠性探討[J].建筑電氣，2011（6）.