淺談高層建筑電氣中的低壓配電設計

(唐山濱海冶金技術咨詢有限公司 河北 唐山 063000)

淺談高層建筑電氣中的低壓配電設計

劉 通

(唐山濱海冶金技術咨詢有限公司 河北 唐山 063000)

隨著中國經濟的快速發展，相比其他類型的建筑，高層建筑垂直高度，電力設備的用戶基礎，因此更復雜的電力系統。如果低壓配電設計不合理，不僅會對電力建設造成嚴重影響，還會造成更大的安全隱患，甚至引發安全事故。因此，深入分析和探討如何設計高層建筑低壓配電設施，對高層建筑的正常使用和人們的生命財產安全具有重大的現實意義。

高層建筑；電氣；低壓配電；設計

1 高層建筑電氣中的低壓配電設計原則

1.1最優原則

基于高層建筑的優化原理的實際特點，做優化設計。首先，根據實際施工的可行性，對高層建筑低壓配電設計進行設計，并進行反復驗證，確保技術的實用性。特別是，確保高層建筑可以正常使用電力，安全使用電力。其次，保證高層建筑低壓配電設計滿足實際用電需求。此外，有必要確保低壓配電系統具有備用電源。最后，在設計中要設置安全距離，并盡量使用絕緣材料，以消除隱患。

1.2經濟原則

所謂經濟就是指資本投資達到最低的經濟效益最高。首先，施工過程中應合理分配線路，以節約用電材料。其次，要注意充分利用高層建筑的優勢，利用節能材料。如地熱，太陽能，以達到節省投資成本的目的。最后，施工過程中應加強低壓配電設計，加強預算管理。總之，施工過程中應注意經濟性原則，以低壓配電設計為目的。

1.3高效原則

高層建筑低壓配電設計復雜。所謂高效就是指施工過程中要注意合理分配能量，低壓配電設計。要實現權力的合理配置，必須保證分配制度的合理配置。并保證電路的平滑，避免纏繞、斷、短路等。另外，要保證電力系統的穩定，就必須保證電能的合理分配。

2 高層建筑電氣中低壓配電設計現狀

2.1用電設備多

目前，高層建筑往往具有商業和生活兩種功能，對供水系統、供暖系統、通風系統、配電系統、消防系統等相關配套設施提出了更高的要求。這些設施大多涉及電力的使用，因此，在大型建筑物，類型的大型電氣設備的數量，和電力的傳輸和分配有不同的需求，這無疑增加了低壓配電設計的難度。

2.2用電量大

由于高層建筑的數量與大量的電氣設備，結合用戶群，迄今超過其他類型的建筑在功耗方面。高層建筑的用電需求，用電負荷增加，提出了更高的要求，在可靠性和高層建筑低壓配電設計安全。

2.3供電要求高

對于商住樓高層建筑來說，供電系統不僅要滿足商業用電，還要滿足生活用電，這就要求供電系統必須具有良好的性能。同時，高等級配電系統還必須保證供電系統故障，通過備用供電設備滿足應急用電需求。

2.4系統復雜性高

高層建筑配電系統的設計不僅需要實用性，還必須充分考慮與其他系統的連接。為了保證供電的可靠性和穩定性，高層建筑中常用的電源。

3 高層建筑電氣中的低壓配電設計

3.1低壓配電TN系統

TN系統。通常建筑電氣設計屬于民用建筑電氣設計，所以對于用電要求并不高，或者說是電容量低，此時就可以用TN系統。對于低壓配電TN系統的設計而言，需要對各個電氣設備的外殼連接到保護線中，設置好保護模式，并需要對配電系統的彼此的中性點進行連接。此外，在TN系統中的另外三種模式：TN-C、TN-S、TN-C-S，它們都是以低壓配電系統的中性線與保護線的關系為依據所設置的。高層建筑配電設計，對于電網導線的截面積有一定的標準要求，由此，要采用一定的接線方式來接線，避免采取不當的接線方式。三種接線方式各有自身的優勢和劣勢，都有一定的適用范圍。TN-C實際上是三相四線的系統模式，日常電氣設計中較為常用，這是比較容易實現的設計方案。對于TN-S實際是在TN-C基礎加上PE線，對于數據處理或者是較為危險的爆炸場合較為實用。而TN-C-S模式一般用在工礦企業的電氣設計中。

3.2低壓配電網建設

（1）技術要點

低壓配電網應選擇利用低壓配電室充當中心角色的放射狀結構，還可在每個變壓器內部配備漏電保護裝置和熔斷器等，上述設備能夠防范低壓配電線路不良故障的出現，確保穩定供電。配電設備應選擇低壓配電室這一形式來開展，也可選擇戶外配電箱，同時把用戶計量表計和漏電保護器等統一裝設。而低壓補償配置應選用固定和分散補償統一整合的方式，面向損失電容實施有效的補償。面向進戶線方式和下戶線方式達到標準統一，例如，下戶線選擇特制電力線，和用戶進戶線明顯區別開來，且下戶線和分支線選擇壓接方式。

（2）綜合分析

集中接線存在顯著的優勢，因支線減少和接頭集中，進而保障了電力維護，提升了用電安全。且該形式還能夠讓每個支線有效負擔電荷，便于負荷分配調整工作的進行，能夠依照負荷情況合理調整，讓三相負荷保持平衡，防范線路負荷過大或者不足問題的出現，以免引發不必要的安全事故。旨在通過低壓配電柜與戶外配電柜來實現計量裝置的集中管理。從管理人員的角度而言，這為抄表與維護工作提供了較大便利，與此同時還提升了效率。

3.3低壓配電TT系統

對于低壓配電的TT系統而言，需要在電源中性點做好接地保護設計，此外對于電氣設備中的漏電部分或者是電源的中性點的接地系統中也需要進行接地保護。由于中性線N和PE之間不存在配電關系因而不對電力系統中的PE之間進行通電，中性線N與PE無通電。在高層電氣低壓配電系統應用過程中，TT系統多用于對用電要求不是很高的場所或者是用電負荷較小的分散地區甚至是農村地區。

3.4低壓配電中的不接地保護系統

在目前的發展情況下，針對建筑電氣系統中的不接地保護系統，進行低壓配電系統供電應用設計時，針對其帶電的電源端口處以及電源端，都是不用進行接地處理的，一般是通過阻抗、電抗、高電阻等措施，對這兩個部位進行高效保護的，而電氣設備的外露導電部分是可以直接進行接地處理的。就目前的建筑低壓配電系統而言，都會在使用不接地系統前，充分考慮其系統在供電方面的優點，首先不接地系統有很強的供電穩定性和安全性，可以有效的保障低壓配電系統的安全運行。所以，不接地系統憑借其強大的安全性和穩定性，被我國的大多數的企業在日常生產中廣泛應用。

3.5接地安全保護設計

在對建筑物的電力系統進行設計時，必須考慮多種方面的因素，其中最為重要的就是保障人身安全，其人身安全包括從事建筑施工的工作人員、正常生活用電的群眾和進行電氣設備設計安裝的工作人員。如果是高層建筑，因其樓層較高，建筑物內的人員也相對較多，導致發生危險時需要的疏散時間也很長。針對上述情況，應在設計電氣系統時，加入相應的自動切斷故障的電氣設備，也就是所謂的接地保護裝置。接地保護裝置，可以有效的保證用電的安全可靠性。當建筑物內部發生電氣系統安全危險時，接地保護裝置可以快速的自動切斷故障點的供電，極大的保障了人們的安全。在進行接地保護裝置的設計安裝時，必須充分結合建筑物所處的地形、應用的電氣設備、電路保護裝置等因素，盡量避免危害電力系統運行因素的存在。

結束語

綜上所述，高層建筑電氣中低壓配電設計，應根據高層建筑物的整個電氣系統的特點，嚴格遵循安全、節能、高效以及最優四項設計原則，在設計方案中注意負荷等級、供電方案、線路、設備安裝以及接地保護等方面的設計要點。同時，高層建筑電氣中低壓配電設計還需要與時俱進，順應社會和科技的發展要求，不斷改進和創新設計理念、設計方法，這樣才能夠真正確保我國高層建筑的電氣系統運行效率和安全。

[1]王宏偉．高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全性探討[J]．科技創新與應用，2012(22):222．

[2]楊云娜．建筑電氣低壓配電設計中各種接地系統的探討[J]．電子技術與軟件工程，2015(06):138－139．

[3]劉秉清．低壓供配電系統在高層建筑電氣設計中的可靠性探討[J]．江西建材，2015(08):222．

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1007-6344（2017）06-0099-01