关键词：建筑；电气设计；低压供配电系统；可靠性
引言
高层建筑中电气设施多，布置复杂，施工复杂性和技术水平要求也很高，因此，供配电系统的优化设计也应深入研究，因为供配电系统影响到整个高层建筑的实际运行状况。一旦供配电系统因设计不当而发生故障，不仅会增加电力负荷和电力损失，而且会中断高层建筑的电气工作，使建筑物内的工作人员无法工作，妨碍工作进度，造成巨大的经济损失，甚至严重危及人身安全的电气事故。我希望本文能为供配电系统设计者提供一个有效的优化方案，提高供配电系统的经济效益，节省电力资源，促进我国高楼电气工程的可持续发展。
1、在设计高层建筑供配电系统时所需要遵守的原则
1.1保证供配电系统的可靠性
安全可靠是高层建筑供配电系统的整个设计过程中需要遵循的原则。在所有的电气负荷中，一级负荷才是最重要的。平时最常见的一级负荷主要是与消防有关的消防系统，另外还有电梯、生活水泵、弱电机房等，这些都是与建筑用户生活方面密切相关的。所以为了保证它们的正常使用，一般高层建筑采用两路电源供电，当建筑物一路电源出现故障停电时，另一路电源能保障这些一级负荷正常使用。
1.2供配电系统的设计要合理
供配电系统的合理设计不但可以节约电能，而且还可以帮助企业合理预估用电量。对企业建筑来说，合理的供配电系统设计可以为企业节约成本，提高经济效益。在满足住户使用的基础上将上下级之间的连接减少到最少，根据用电设备的具体分配合理设计配电路径。如果配电系统之间的上下级连接数量过多的话不但会增加用电元件的数量还会增加电缆的用量，增加了供配电系统的风险。配电间设计不合理是导致配电路径不科学设计的最大原因，因此，高层建筑供配电系统设计人员在设计之初就要合理优化配电间的位置。变电所位置设置尽量靠近负荷中心，比如再靠近冷冻机房的位置设置为其供电的变电所。
1.3供配电系统要尽可能做到节能
在供配电系统中，变压器作为主要的耗能设备，在进行选择的时候要根据用电量和投资数目综合考虑。企业大多都是以经济效益作为最终目的，因此，企业要通过变压器的回报年限选择最合理的变压器。一般来说，变压器的选择与建筑的实际用电需求和最佳负荷进行选择，但是通常情况下，变压器的负荷要稍大于实际负荷，一般变压器的负载率不超过85%，这样才能保证安全。
2、建筑电气设计低压供配电系统可靠性的影响因素
2.1接地设备的质量
建筑物低压供配电系统受接地设备影响最大。接地设备的质量与低压供配电系统的安全稳定直接相关。因此，在设计建筑电气系统时，如果建筑企业不能对接地设备进行有效的质量控制，就会造成设备接地工作停止。这些问题将直接威胁到建筑物的安全，并威胁到人民的生活。如果建筑物电气设计中的接地装置不能满足建筑电气设备的相关要求，就会影响设备的质量，给低压供配电系统带来问题，妨碍建筑业的进一步发展。
2.2变压器及保护装置
在建筑物低压供配电系统中，变压器是不可或缺的设备，交流电压可以通过变压器有效地改变。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，在设计建筑物电气系统时，必须合理地控制变压器，特别是在选择变压器安装位置和设备类型时，不会出现任何错误，发生误算问题后，会直接影响低压供配电系统的安全稳定，对于后期的装置，应预设隐患。目前，许多建筑物电力问题的原因是变压器和保护装置安装不当。如果保护装置安装不当，就无法有效地发现低压供配电系统漏电问题，更不会起到保护建筑内部电气设备的作用，导致电气系统漏电，还会引起火灾等事故。
3、提升低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性
3.1提高供电线路的安全性
高层建筑低压供配电系统的线路敷设，必须以高层建筑的结构特点为布设依据，避免线路布设不合理的问题出现。线路的布设过程中，要确保与热源的安全距离，同时要做好线路的防腐、防震处理，全面提升线路的安全性，以防线路在后期的使用过程中出现故障问题。在线路布设环节，要始终保持消防线路的独立性，消防线路需接入专用的消防专用电源，这样可以有效保障在火灾发生时，各类消防设备可以实现正常运转。此外，末级配电箱必须要设置自动切换装置。在地下车库区域，要设置独立的应急照明电箱，以保证供配电系统出现故障时，地下车库的照明系统可以正常使用。
3.2提高供配电设备的可靠性
供配电设备是供配电的直接参与者。为保证供配电设备的质量和运行可靠性，设计方应在经济条件允许的情况下，优先考虑高性能高质量的供配电设备，或为供配电设备提供多种辅助保护装置。例如:使用智能电压装置的继电保护装置可以对电压装置进行自动控制，可以根据不同时间段的供电要求调整电压装置的工作参数，从而提高电压装置的稳定性，延长使用寿命。此外，供配电设备的规格和参数选择应充分考虑低压供配电系统的实际使用需要，确保两者之间的有效匹配。
3.3提高供配电系统主接线的可靠性
高层建筑的电气设计环节，通常包含对电力负荷的计算，高低压配电系统的设计，电气照明系统设计等方面的内容。高层建筑低压配电系统的控制终端较多且设备分布情况比较分散，同时，低压配电系统还会受到谐波干扰，导致故障问题的出现，所以，强化系统主接线的可靠性设计是十分必要的。在对高层低压配电系统的设计和改造中，可以利用系统集成的方式，这样既可以降低工程建设成本，也利于系统后期维护工作的开展。高层建筑的低压配电系统主要采用的是380V或220V的交流电，对于系统主接线可采用树干式和放射式布局形式，从而减少外界干扰，达到提升系统稳定性的目的。
3.4增强接地保护装置
对高层建筑的接地保护系统进行优化设计，也是保障低压供配电系统稳定性的重要措施。如果建筑内部的电气系统出现故障，接地保护装置可以对出现故障的电源进行自动切断，从而防止使用者受到电击伤害。在进行接地保护装置设计时，相关设计人员要结合建筑工程的主体结构、电路保护设置、以及具体的电气设备等实际情况。在建筑工程低压配电系统的运行中，需要重点保护整流变压器，保护的内容主要包括：直接接地的部分、电气设备的裸露部分以及容易漏电导电的部分。在整流变压器系统的低压配电环节，主要需对线路中的中性线N与PE线否存在交互情况进行检查。同时，要保证切断PE线后不影响系统的正常运行，从而实现接地保护装置的保护性作用。
结束语
高层建筑的出现和相关建筑技术的成熟，为推动我国城市化进程带来了一些工作。高层建筑意味着，可以在有限的城市土地资源中创造更多的生存空间，这可能有效地解决大城市目前的土地短缺问题。随着高层建筑的数量和规模的增加，建筑质量对社会各阶层的影响越来越小。电气设计是高层建筑的基本组成部分之一，加强低压供配电系统的可靠性研究，无疑对提高高层建筑电气设计的实用性具有一定的现实意义。
参考文献
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论文作者:齐凤山
论文发表刊物:《建筑实践》2019年 24期
论文发表时间:2020/4/26
标签：系统论文; 供配电论文; 低压论文; 高层建筑论文; 可靠性论文; 变压器论文; 设备论文; 《建筑实践》2019年 24期论文;