冯志深
中弘控股股份有限公司 北京 100024
摘要：对于高层建筑物来说，建筑物内部的配电系统和电气设计的安全性，会影响到建筑物配套设施的整体性和稳定性。本文首先对高层建筑电气设计中低压配电系统存在的安全性问题和隐患进行了简单概述；随后，分析了高层建筑电气设计中低压配电系统设计需求；最后，探究了高层建筑电气设计中低压配电系统安全性优化措施，旨在为关注这一领域的人士提供一些可行性较高的参考意见。
关键词：高层建筑；电气设计；低压配电系统；安全性
引言
随着我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高，社会各界对于我国供配电系统安全性，特别是高层建筑电气设计中低压配电系统安全性设计和优化等方面越来越关注。现代城市建设发展高层建筑的数量和规模都进一步扩大，高层建筑物内部的电气设计和中低压配电系统的安全管理显得尤为重要。如何采取有效的优化措施，对高层建筑电气设计中低压配电系统进行设计，是相关领域工作人员的工作重点之一。
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高层建筑中低压配电系统的设计要求
2.1供电电源安全性
高层建筑电气设计中，低压配电系统的安全性和人们的生产生活息息相关。当前，高层建筑中主要利用消防设施进行灭火。消防设施必须依靠电源进行供电。在这种情况下，当供电电源系统的安全性能较低时，发生火灾后，淋水系统、消防照明灯都发挥不了自身的作用。除此之外，当前我国大多数高层建筑物内都安装了电梯，如果供电系统不安全，电梯会由于供电原因出现故障，给人们的生活和工作带来阻碍。因此，为了提高高层建筑灭火效率以及人们生活的安全性，提高配电系统的安全性至关重要。
2.2确保供电持续性和电源时间性
一般状况下，对于通过电网能提供2个独立电源的高层建筑，基本能达到一级以及二级负荷的要求。但是，高层建筑内部有很多重要的负荷。因此，需要考虑以下几点：当建筑的供电系统存在故障，并且另一个独立的供电线路不能正常工作时，可以将柴油发电机作为备用电源。针对只有1个独立电源的建筑来说，必须将柴油发电机作为备用电源。通常情况下，柴油发电机不是应急电源，而是备用电源。在高层建筑低压配电系统设计中，要具备2个以上的切换电源，电源切换的过程和时间要符合电气设备的有关规定[1]。
3影响供电系统安全性的原因
3.1过载及短路保护
在以往的建筑供电系统中，主要需要强调的两个问题及时过载以及短路保护。这样才能让建筑的各方面用电设施以及供电线路得到有效保护。在用电使用过载的情况下，才能对这些设备以及线路起到一个良好的保护作用，并保护建筑的使用者不会受到伤害，避免各方面用电事故的发生。
3.2电气接地质量问题
在高层建筑的实际电气设计中，低压配电的设计很多时候会出现接地形式相互混用的情况，但其实供电系统上并没有在接地方面得到有效的处理，或者是没有依据设计的要求以及设计规范进行接地。这样就到造成了电气接地存在质量缺陷。其中的很多关键性的设备并没有得到有效的接地处理，因此在建筑的实际使用中非常容易出现大量触电等安全事故发生，甚至造成人身伤亡。
3.3保护装置不到位
保护装置也是电气设计中非常关键的问题，若是在低压配电的实际运行中，保护接地以及过流的装置出现问题，甚至无法对漏电的情况进行有效的控制。就会的导致高层建筑的火灾事故，造成的损失将会是不可估计的。
3.4漏电保护器使用问题
漏电保护器的实际使用范围现阶段正在随着大量的电气设备被广泛运用到高层建筑中，也是逐渐开始普及。漏电保护器主要是一种对接地故障进行控制以及防范的装置，避免人身遭受触电事故和引起电气火灾。但是当下漏电保护器在接线以及选用上都存在着一定的问题，并没有将漏电保护器本身的作用完整地发挥出来，这也是降低了整个供电系统的安全性以及可靠性。
4高层建筑电气设计中低压配电系统安全性分析
4.1加强对供电系统负荷分级的设计重视
在这当中主要有变压器以及电压的设计。在对变压器的选择中，需要从各个角度思考，首先，建筑的功能以及对负荷的实际分布；其次，需要和用电区域的供电部门相应要求相符合。一般，对于变压器的负荷通常都需要保持在80%左右，供电半径则会在200m之下。相对于一些低压配电系统，对于电压负荷需要能够根据相关要求来设计，在对供电设备的选择中有针对的选择。
4.2断路器合理选择
从理论研究的角度进行分析可以看出，高层建筑电气设计中低压配电系统当中的漏电断路器的设置，可以有效地降低电气故障导致的多种安全事故。断路器的工作原理如图1所示。
图1断路器工作原理示意图
实际的设计和规划管理工作当中，相关领域的工作人员需要根据高层建筑电气设计中低压配电系统的实际规划和管理需求，合理地设计和安置漏电断路器设备，以确保该项设备在实际的使用中可以正常发挥出功能。例如，我国某地区的电力系统规划设计单位，在对高层建筑电气设计中低压配电系统进行设计和研究的过程中，系统地分析了高层建筑电气设计中低压配电系统的实际特征和发展需求，合理地选择了漏电断路器的设备规格和型号。在这一环节，电力系统规划设计单位的工作人员还着重分析了漏电电路器额定电流的范围。以此确保漏电断路器的型号选取正确，使漏电断路器的额定电流大于高层建筑电气设计中低压配电系统断路故障时的外漏电流值。只有这样，才能确保漏电断路器在实际的应用中，对系统能起到良好的保护作用。
4.3强化主接线的安全控制
这主要是由于供电系统自身需要承载的负荷比较大，若是产生故障，就会对系统的安全以及稳定性产生影响。所以，在低压设计中就需要将其合理的设计为两种，分别是交流放射式和树干式的形式，以此来对系统的稳定以及安全性不断提升。
4.5强化接地保护
对于接地保护是比较基础的一种保护系统，需要按照实际的建筑要求和相应的标准实现保护设施的设置。
结束语
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。通过合理地安排接地保护设计，合理选择断路器，并且不断地优化高层建筑电气设计中低压配电系统配置需求。通过综合运用多种不同的管理方式，可以充分地提升系统的稳定性和安全性，进而提升高层建筑的用电质量。
参考文献
[1]刘冬平.高层建筑低压配电系统安全性设计分析[J].科技创新与应用，2017（36）：77-78.
[2]梁晋魁.高层建筑电气设计中低压配电系统安全简述[J].门窗，2017（08）：141.
[3]刘珊珊，刘迎伟.低压配电系统电气故障与安全保护措施分析[J].门窗，2017（02）：214.
[4]利鸿焕.低压配电系统电气故障与安全保护措施分析[J].中国住宅设施，2016（01）：53-55.
[5]王瑞旗.低压配电系统中的电气安全问题分析[J].广东科技，2013，22（22）：18-19.
论文作者:冯志深
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; 低压配电论文; 电气设计论文; 安全性论文; 断路器论文; 供电系统论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;