范有福
深圳市华阳国际工程设计股份有限公司
摘要：随着我国城市化进程的加快，我国高层建筑越来越多。在我国的建筑行业中，对高层建筑进行电气设计时，如果想要整个高层建筑的电气系统能够很安全稳定的运行，那么就必不可少的需要低压供配电系统。在对高层建筑进行电气施工时，如果施工人员无法保证低压供配电系统的安全性，稳定性，那么就会导致整个高层建筑的电气设备存在安全隐患，同时因为高层建筑需要安装的电气设备非常多，所以就更需要低压供配电系统的安全稳定。本文主要分析的就是高层建筑电气设计中低压供配电系统的可靠性。
关键词：高层建筑；电气设计；中低压供配电；可靠性
引言
近年来，城市中庞大的劳动人口基数对有限的城市范围带来了极大的负担与压力，城市现有的占地面积已经无法满足城市中居民的生产与生活用地，立体空间的理念应运而生，通过充分利用城市的立体空间，借助高层建筑可以有效增加城市的实际用地面积与容积率，节约城市的建筑面积，缓解城市，尤其是特大型城市用地紧张的压力，是提高社会和谐程度与人民生活满意度的重要手段，高层建筑可以有效缓解城市居民用地紧张的压力，但是高层建筑中众多住宅的集体供电会给城市的中低压配电系统带来巨大的供电压力，高层建筑的住户较多、用电设备较多，导致其用电量与电压负荷均较高，一方面给城市中低压供配电系统带来了极大的负担，另一方面供配电系统的稳定性与安全性也会对高层建筑中的众多用电设备的正常使用产生较大的波动，影响高层建筑中用户的正常生活节奏，因此，对高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性进行探究，可以有利于提高中低压配电系统的安全性，保障高层建筑用电设备的用电安全与住户的正常生活。
1低压配电系统概述
低压配电系统分为3种形式，分别为放射式、链式以及树干式。放射式指的是由总配电箱将电直接传到各个分配箱内。因为各个负荷单独供电，所以如果出现故障，不会对其他分配箱进行干扰。这种供电方式安全性较高，但是其线路比较复杂，并且灵活性不高，主要应用在设备容量较大的场合。链式指的是一条线路中连接着多个分配箱。这种供电方式缺少分支点，所以，投资成本较低，并且适合电缆线路的铺设。缺点是如果出现故障，要将所有的用电设备断电，安全性能不高。通常这种方式仅适用于可靠性要求低的用电设备。树干式低压配电系统指的是通过一条主干线将分配箱和总电线连接起来。这种配电方式成本较低，施工方便。缺点为如果主干线发生故障，受到的影响较大。因此，树干式配电方式通常应用在对供电可靠性要求不高的场合。
2高层建筑电气设计中低压配电系统设计的要求
2.1保障电源时间性和供电持续性
高层建筑只需利用电网即可提供两个独立的电源，但只能达到一、二级负荷的要求，然而高层建筑内部的负荷极其重要，这就需要综合分析如下情况：建筑中电源系统需进行保养检修或出现故障时，并且另一独立电源无法正常供电，则可将柴油发电机作为应急电源或备用电源。有些高层建筑只能提供一个独立电源，必须要将柴油发电机组作为备用电源，但其不是应急电源。总之，设计高层建筑的供配电系统时，必须要有两个或以上的电源进行切换，切换的时间和过程要与相关电气设备要求相符。
2.2满足供电电源的安全性
高层建筑供电电源的安全性直接关系到人们正常的生产生活。现阶段，高层建筑在火灾救援方面的形势愈加严峻，很多高层建筑利用安全通道疏散人员或选用自己的消防灭火设施，而其中消防灭火设施的关键就是供电电源。针对这种情况，若供电电源的安全性不高，一旦发生火灾，所有消防灭火设备都无法发挥自身的实际作用，如消防报警设备、消防电梯、消防照明、淋水系统等。我国很多高层建筑都安装有电梯，如供电电源不够安全可靠，电梯则会出现电源供给不足的情况，引发一系列故障，影响人们的正常生活。
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3供配电系统运行可靠性分析
3.1供配电线路的可靠性分析
高层建筑中的电气设备在运行过程中要求电力系统要有着很高的电力负荷，因此供配电系统的可靠性非常的重要。在对整个高层建筑的供配电系统进行铺设的时候，要对整个高层建筑的特点进行分析，并结合高层建筑的实际运行情况，来对相关的供电线路进行铺设以及对相关的电力设备进行安装。不但要保证整个供配电系统不会受到高温情况的影响，也要保证整个供配电系统不会因为在长时间的运行中受到灰尘的影响，同时也要注意供配电线路要远离那些能够腐蚀线路的物质。另外一个方面，因为高层建筑的安全问题，因此消防设备以及电梯设备都是高层建筑所必备的，因此也要保证如果高层建筑出现问题时，消防设备以及电梯设备能够使用，这个时候就要在对高层建筑的供配电线路进行设计的过程中，考虑到供电回路。比如说配电箱的安装要安装到消防设备的旁边，同时因为当今社会的高层建筑建设时都会建设有地下车库，地下车库就会有应急的照明系统，这个时候就要保证配电箱的安装，防止应急照明系统出现故障。
3.2低压配电系统接地保护模式
在高层建筑电气设计中，要想保证低压配电系统的安全，可以采用接地安全保护的设计思路，一旦建筑物出现火灾等危险情况，接地保护装置能自主断电，避免电气设备和电路在火灾中威胁人们的生命安全。通常低压配电系统设计中的接地保护模式有如下几种：（1）TN系统模式。作为一种低压配电系统模式，TN系统模式在实际运用中相对复杂，需要经过专门的一条保护线路，有机连接需被保护的电力电气设备，实现接地保护的目的。该模式的复杂之处在于中性点的连接，要求电气设计人员确认每个需被保护电气设备的中性点，以便施工人员有效连接设备的中性点，而这会带来较高的误差率和繁琐的工程量。（2）TT系统模式。TT系统模式属于一种常见的电气系统接地模式，在具体应用中多是对电源中性点处直接安装保护装配，或者是在电气设备外部配备导电装置，直接安装接地保护装置，使低压配电系统有效保护供电系统，保证系统的平稳运行。（3）IT系统模式。该模式是指接地制，属于一种先进的接地保护模式，能有效保护低压配电系统。在一般情况下，IT系统模式没有装配接地保护配置，主要是在带电区域端口设置高电阻和电抗，有效实现接地保护的目标；而在低压配电系统运行中经常出现漏电现象，通过设置接地保护装配，能避免漏电带来的危害。由于IT系统模式能满足连续性供电或耗电量高的建筑需求，提高低压电气系统供电的稳定性，所以该模式是大多数企业的首选。
3.3合理选择漏电断路器
随着建筑物低压配电系统的不断完善，在整个供电系统中，由于电气设备不断增多，负荷越来越大，对供电系统的安全性和可靠性都有了更高的要求。在整个低压配电系统中，漏电断路器发挥着重要的作用。漏电断路器可以及时防止重大事故的发展，实现低压配电系统安全可靠的运行。在漏电断路器的设计过程中，要对其进行科学的选型，特别是漏电断路器的漏电电流要求。这就需要设计者对电气设备基本情况进行详细的了解，进而更加科学地分析断路器选型的要求。
结语
综上所述，低压配电系统是供配电领域当中不可忽视的组成部分，在实际的规划设计和管理工作中，相关领域的工作人员需要进一步认清高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性管理需求。
参考文献
[1]单帅.低压配电系统在高层建筑电气设计中的安全性分析[J].中国高新技术企业，2016（30）：117-118.
[2]向治州.有关高层建筑电气设计要点的分析[J].华东科技（学术版），2015（3）：62.
论文作者:范有福
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：高层建筑论文; 系统论文; 电源论文; 低压配电论文; 供配电论文; 模式论文; 安全性论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;