略談高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全性

摘 要： 眾所周知，隨著人們物質文化生活水平的不斷提高，高層建筑越來越多。同時高層建筑用電量十分巨大，電氣設備的種類也多種多樣，其施工有著較高的復雜性。因此，在開展電氣設計階段，應該保證低壓配電系統達到科學性與合理性的要求，并逐步進行優化設計，提高系統的安全性與穩定性，滿足建筑電氣設備的正常工作需要，提升高層建筑整體質量。

關鍵詞： 高層建筑;電氣設計;低壓配電系統;安全性

一、 高層建筑中低壓配電系統設計要點分析

（一）設計原則

綜合分析建筑工程內部的設備組成系統，提升用電安全性，在高層建筑的電氣系統設計環節，應該進行自動故障電路的設備布置，需要結合實際情況確定接地保護系統。目前我國所應用的高層建筑接地方式主要是TN系統、TT系統、IT系統接地方式，雖然不同方式的接地施工環節是不同的，但是其效果是相似的，都可避免外部風險問題給系統的運行產生不利的影響。三種對接保護系統進行設置的方式，可以給用電提升更好的保障。結合不同建筑電氣和工程特點確定接地系統方式，即使發生嚴重的事故，亦可及時切斷故障，確保不會損壞電氣系統。在接地保護設計的過程中，要結合回路中的保護線截面的實際情況與接地的形式來確定，滿足正常的使用需要。

（二）合理選擇電源方式

為了確保系統可以達到安全穩定的運行，有效預防存在的斷電事故問題，非消防Ⅰ、Ⅱ級負荷的供配電系統在進行設計的過程，應該結合實際情況來確定雙重電源和備用電源的方式，可以使用回路進行供電系統，保證電源即使出現故障問題系統依然能夠有充足電力供應，合理控制電力負荷，比如高層建筑電氣系統中，所選擇使用的是主電源、備用電源的組合形式，以保證系統可以穩定地運行。對于非消防Ⅱ級負荷，比如一些商業家住結構形式，可以通過使用雙電源回路方式，可以達到供電安全性的標準。

（三）嚴格按照規范要求

對于普通的高層建筑項目，比如住宅項目，低壓配電系統在設計環節，要嚴格按照國家標準和規范的要求，使得供配電運行更加穩定，同時根據需要來設置應急備用電源，進行低壓單母線的分段，系統可以分別運行，尤其是高層系統內的負荷是非常大的，可以利用一路電源和一路變壓器的方式來進行低壓母段的分段，以保證兩側的線路需要使用兩個回路引出電源，然后通過該系統的設置能夠達到消防負荷與非消防負荷都能夠正常的運行，保證整個系統的運行更加的安全、穩定。

二、 提升高層建筑中低壓供配電系統安全性的策略

（一）對供電電源進行優化設計

如果向低壓交流配電室內部輸送10kV的市政電源，且配電系統中應用的為單母線時，想要提升系統的穩定性，設計人員可以采用設置兩臺容量相近的變壓器的方式實現。同時，這種設計方式還可以實現同時供電，當一條線路供電出現故障時，另一條線路也可以保證正常供電。高層建筑的配電系統中母線的線路十分復雜且線路類型較多。所以，在進行線路布設前，要對線路的種類和數量進行充分了解，避免為后續施工帶來影響。

（二）提高供電線路的安全性

高層建筑低壓供配電系統的線路敷設，必須以高層建筑的結構特點為布設依據，避免線路布設不合理的問題出現。線路的布設過程中，要確保與熱源的安全距離，同時要做好線路的防腐、防震處理，全面提升線路的安全性，以防線路在后期的使用過程中出現故障問題。在線路布設環節，要始終保持消防線路的獨立性，消防線路需接入專用的消防專用電源，這樣可以有效保障在火災發生時，各類消防設備可以實現正常運轉。此外，末級配電箱必須要設置自動切換裝置。在地下車庫區域，要設置獨立的應急照明電箱，以保證供配電系統出現故障時，地下車庫的照明系統可以正常使用。

（三）保障消防用電的可靠性

高層建筑的消防系統對于保障居住者生命財產安全發揮著巨大作用，所以，提升消防用電系統的可靠性具有重要意義。設計人員要選擇科學合理的配電方案，在高層建筑中，變壓器的數量通常為兩臺或兩臺以上，同時也會設置柴油發電機組。在電力供應過程中，變壓器會始終保持消防用電的穩定性，當出現故障問題時，可以自動對非消防用電負荷進行切除，如果兩條線路均出現故障，可以啟動備用電源。對于柴油發電機，要將其發動時間控制在10秒鐘以內，并保證其能承載消防系統的全部用負荷供電。

（四）提高供配電設備的可靠性

在供配電系統中，相關設備的運行情況也會對系統的可靠性造成一定影響，所以，相關工作人員要對相關設備進行科學選擇。例如，在對變壓器繼電保護設備進行選擇時，要確保設備具備錯相保護自動分合閘。對于低壓供配電系統的變壓器進行選擇時，可以選用箱型干式變壓器，此類變壓器所采用的絕緣材料具有阻燃特性，如果系統遭遇雷擊或火災等情況，可以起到一定的防御作用。同時，此類變壓器的防潮性較好，能夠在相對惡劣的環境中保持較為穩定的性能，可以有效提高供配電系統的可靠性。

（五）提高供配電系統主接線的可靠性

高層建筑的電氣設計環節，通常包含對電力負荷的計算，高低壓配電系統的設計，電氣照明系統設計等方面的內容。高層建筑低壓配電系統的控制終端較多且設備分布情況比較分散，同時，低壓配電系統還會受到諧波干擾，導致故障問題的出現，所以，強化系統主接線的可靠性設計是十分必要的。在對高層低壓配電系統的設計和改造中，可以利用系統集成的方式，這樣既可以降低工程建設成本，也利于系統后期維護工作的開展。高層建筑的低壓配電系統主要采用的是380V或220V的交流電，對于系統主接線可采用樹干式和放射式布局形式，從而減少外界干擾，達到提升系統穩定性的目的。

（六）增強接地保護裝置

對高層建筑的接地保護系統進行優化設計，也是保障低壓供配電系統穩定性的重要措施。如果建筑內部的電氣系統出現故障，接地保護裝置可以對出現故障的電源進行自動切斷，從而防止使用者受到電擊傷害。在進行接地保護裝置設計時，相關設計人員要結合建筑工程的主體結構、電路保護設置以及具體的電氣設備等實際情況。在建筑工程低壓配電系統的運行中，需要重點保護整流變壓器，保護的內容主要包括：直接接地的部分、電氣設備的裸露部分以及容易漏電導電的部分。在整流變壓器系統的低壓配電環節，主要需對線路中的中性線N與PE線否存在交互情況進行檢查。同時，要保證切斷PE線后不影響系統的正常運行，從而實現接地保護裝置的保護性作用。

三、 結語

總之，低壓供配電系統可以保證設備的穩定運行，科學合理的設計方案不但可以有效提升低壓供配電系統的安全性與可靠性，還有助于節省工程建設成本，從而有效提升建筑工程的經濟效益。因此，文章分析了高層建筑電氣設計中低壓配電系統設計要點，并提出了有效的提升策略，保證高層建筑低壓配電系統的可靠性的同時，實現建筑工程使用性能與經濟效益的雙贏。

作者簡介：? 馬寶璽，江蘇吉平電力設計有限公司。