高層建筑電氣中的低壓配電設計分析

摘要：隨著城市化進程加快，高程建筑已經成為建筑施工中十分重要的一部分。本文介紹了高層建筑電氣中的低壓配電設計原則、低壓配電設計中存在的問題以及優化過程的手段，以期為相關人員提供參考。根據高層建筑電氣低壓配電設計的特點和問題進行探討與分析，提供相應的設計策略，能夠進一步滿足人們的需求。

關鍵詞：高層建筑；低壓配電；設計

與普通建筑施工相比較，高層建筑的施工難度比較大，建筑物內所使用的各項電氣設備較為復雜。低壓配電設計作為高層建筑電氣設計中重要的一部分，也是整個建筑電氣環節中一個重要的環節，低壓配電設計如果因為施工不當所產生的安全問題，會造成嚴重的后果。因此，保證供電量的穩定和可靠是低壓配電設計中最基本的要求，控制低壓配電設計中的各個環節，避免安全事故的發生。

一、高層建筑電氣中低壓配電設計原則

（一）優化設計的原則

在優化設計方面，不僅是包括對于設備性能的處理與系統中各方面的運行，尤其是在效率運行方面，由于高層建筑中施工特點的復雜程度，所投入的金錢、人力、物力也更多。為了最大限度節約施工成本，提高工程效率就是其中最為重要的手段，但是在工程效率與施工成本相互實行的過程中，應該秉承著節能環保的創新理念。這樣在高層建筑電氣中低壓配電設計才能與當前的社會發展相互統一，根據設計流程進行可行性分析，也為整個設計過程提供安全的保護。設計人員應該確定線路與設備之間的距離，達到優化設計的原則。

（二）高效合理的原則

在高層建筑電氣的低壓配電設計過程中，必須要堅持高效合理的原則，設計過程中，始終將安全、節能環保的理念貫穿其中。設計人員在保證電氣設備使用的過程中，應該降低對能源的使用量。首先是在設備的選擇上，應該根據各項參數進行嚴格的考查，保證質量與各項性能都能發揮出最優化的作用。其次是在配電系統的設計中要盡可能的減少不必要的損耗，根據供配電的特點進行分散化的的處理方式，往往能夠在分配電源的時候還能節約資源。供電系統中的負荷分配的平衡性對于整個系統的供電變壓器具有積極作用，也能實現資源的高效整合。[1]

二、高層建筑電氣低壓配電設計中存在的問題

（一）低壓配電中元件的設計問題

開關屬于低壓配電中最主要的元件，在設計中有切斷電流的作用。因此，在一般的低壓配電中，會有負荷開關與隔離開關，這兩種開關對于低壓配電都有著較為很重要的影響。負荷開關沒有變弧的特性，而隔離開關沒在超過相應的負荷不能實現正常的開合。在負荷電流的模塊中，如果沒有安裝隔離開關，就無法在負荷形態下進行正常的開合，處于配電系統中潛在的故障，是不能安裝負荷開關的。所以就常常出現過載、短路的情況，不能達到保護電路設備和供電線路的安全。

（二）接地質量問題與保護裝置不到位

高層電氣上的設計和施工的過程中，如果低壓配電接地形式中有混用的情況出現，對于供電系統沒有采取任何的安全措施進行保護，或者是相應的規范行為作為進行接地操作，那么最終就會導致接地質量出現各種問題。尤其是在關鍵性的電子設備的設計與連接上，沒有進行關鍵的等電位連接，會出現觸電的情況。高層建筑電氣中正常運行的低壓配電系統，在接零與保護裝置等相關的安全措施上出現問題，沒有通過安全措施對漏點情況進行控制。會導致高層建筑出現火災，造成造成的人員傷亡。

（三）漏電保護的使用和越級跳閘問題

漏電保護器的規范會隨著電氣設備的廣泛使用而愈加普及，漏電保護作為目前能夠有效控制與防護的方式之一，盡量避免人為觸碰。在保護器的選擇與接線方面的運用上，一般漏電保護沒有發揮出自身的作用，降低了整個供電系統的安全與穩定。越級跳閘也是高層建筑電氣低壓配電系統中存在的難題，在三級保護斷路器的處理上，不能進行合理的選擇，就會出現大面積斷電的情況。

三、高層建筑電氣中低壓配電設計的策略

（一）確定負荷等級

在高層建筑電氣中低壓配電設計選擇上，首先應該明確建筑物本身的性質，在建筑物中的用電負荷等級，設計出相應的供電計劃，從而保證供電系統的有效性。根據相關規定可以看出，民用的高層建筑主要分為兩種類型，一種是五十四米的一類高層建筑，另一種是五十四米以下的二類高層建筑。民用高層建筑的負荷也會分為三級，在高層建筑中的，如果是屬于五十四米的一類建筑，其中警衛照明與各項障礙物標志等電子計算機系統這些都屬于一級電荷。而五十四米以下的二類建筑物，樓體間的照明以及各項設備用電就屬于二級電荷。以及電荷在用電時應該設置兩個電源進行供電，當一個供電系統發生故障時，另一個就是備份的作用。

（二）確定配電變所的選擇地址

在高層建筑配電系統的選擇上，應該從項目工程的主要特點以及用電負荷大小、相互環境、高效節能等方面進行考慮。首先是根據用電負荷的大小與用電性質的變配電中所使用的設備情況進行處理，用電緊急的情況下才能配備緊急的發電機。變配電的選擇上根據實際情況進行選擇與確定，選擇上盡可能的深入到接近負荷中心或者是大容量的設備中心，這樣能夠最大限度方便高壓進線與低壓出線。然后是考慮配電所的位置，不能將其放置在積水較多的區域或者高溫場所。最后考慮到供電電線中電壓的損失所帶來的影響，如果低壓供電線路中供電半徑沒有超過兩百米，就需要考慮到增設的配變電場所，盡量選擇區域較大的地方，對于占地面積較大的高程面積應該從分層與分區方面考慮。

（三）低壓配電系統設計

高層建筑中的低壓配電系統大多數是通過樹干或者是放射式的方式，或者是將兩種相互結合，然后根據建筑物的實際功能與特征進行設計。公共類的高層建筑中低壓配電設計就可以將消防與照明或者是其他的用電系統互相結合，其供電系統應該放置在高溫區域。設計人員應該清楚的認識到高層居住的建筑中配電干線可以采取三線相連的方式，而住宅區域則是集中設置的查表方式，便于日后查詢。在配電設備的機電控制與防雷接地，為了避免形成過多的干擾，一定要對漏電保護器進行嚴格的選擇，安全接線要滿足相應的標準，在采購與選擇上進行嚴格的控制。同時，也要注意在正常情況下，需要對漏電的電流進行必要的保護，漏電的電流動作值是否與規定的互相符合。電氣系統中的正常泄漏電流會比漏電斷路器的額定電流更小，所以在電氣的設計中，為了防止電路與電壓所受到的損害。在進行漏電斷路器的處理時，就應該遵循一定的規則與原理，電氣設計中，針對某一部分末端的用電設備，實現對電網和電路的保護。

結束語：

高層建筑電氣中的低壓配電設計有著愈加重要的作用，設計人員應該結合高層建筑的實際情況，充分考慮到低壓配電中存在的主要問題。根據用戶對于電力的需求，積極的優化與改進，制定科學合理的方案，保證電氣中低壓配電設計的穩定性。

參考文獻：

[1]龔俊，丁偉.電氣設計在綠色建筑中的應用與探討[J].江西化工.2017，（05）：146-147.

[2]熊磊.如何提高建筑電氣設計的可靠性和經濟性[J].建材與裝飾.2017，（45）：77-78.

作者簡介：楊明帥，男，20歲，黑龍江工業學院 電氣與信息工程系 15級電氣工程及其自動化專業，在校學生。endprint