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摘要：近年来，我国的经济发展迅速，人们的需求量增大，所以高层建筑数量也在增加，在城市建筑中占据很大的比例。但是高层建筑因为自身的特点，其供配电设计的安全性、经济性有了很大的难度，所以必须完善低压配电设计，满足人们的需求。本文主要对低压配电的设计应该注意的问题和设计过程进行分析。
关键词：高层建筑；低压配电；配电设计
高层建筑最显著的特点就是高度比较高，建筑内部的用户比较多，所以整个电力系统的设计会更加的复杂。如果建筑内部的低压配电设计不够合理，就会影响到建筑内用户的用电，甚至会导致一些安全隐患的发生，引起较为严重的事故。所以，必须采取科学的方式，合理的设计低压配电的设施，提高高层建筑用电的稳定性，保护建筑用户的生命安全。
1高层建筑低压配电设计应该注意的问题
1.1设备多，用电量大
近些年，高层建筑在城市内部随处可见，而且主要就是用来经营商业或者用于人们居住，而且通常居住人口的基数比较大，使得用电设备数量增加。同时，高层建筑的必须配套设施也比较多，包括供水、供暖、通风、消防等都是十分必要的，而这些部分的设置和运行都需要使用电力，会牵扯到用电问题，所以高层建筑的用电量也比较大。还有一些家电、电梯等，这些都在长时间的耗电，用电需求增加，相应的负荷也会更大。所以高层建筑因为自身的原因，对低压配电会有不同的要求，其难度也会提高。
1.2系统复杂，要求较高
高层建筑中的各部分都比较复杂，所以低压配电设计不能够只满足自身的应用，还要考虑和建筑内部其他部分之间的关系。在高层建筑中，一般采取的供电方式都是分段式供电，这种方法相对比较稳定，可靠性也比较高，但是会使电路变得更加复杂，设计难度会提高。另外，高层建筑通常都是商住一体化的，所以不但要符合商业用电需求，还要满足人们的生活需求，这就对供电系统的性能提出更多要求。而且高层建筑如果出现停电的情况，更容易造成恐慌，容易出现意外，所以必须保证内部供电系统出现问题时，可以有相应的应急设备，能够简单的满足用电需求。
2高层建筑电气中低压配电设计原则
2.1最优化原则
最优化原则也就是设计能够保证最优化，就是要根据高层建筑的自身特点，实施效率最高、效果最好的设计。在进行低压配电的设计时，首先要做的就是要结合实际的施工情况，分析设计的可行性大小，并且进行重复的验证，对存在问题的部分及时的进行修改，还要保证技术有较高的实践性，能够在高层建筑中正常的实施，使高层建筑的用电能够稳定、安全。第二，设计的理念需要结合用电需求，设计结果必须能够满足用户对用电的要求。还要保证低压配电系统中电能的充足，能够不间断的为用户提供电力。第三就是要将低压配电系统和人们的居住地进行适当的间隔，保证有一个安全距离，并且在靠近人们居住的场所尽量使用绝缘性较高的材料，防止人们生活中受到伤害，降低安全隐患。
2.2经济性原则
经济性原则就是保证低压配电设计的资金成本，能够用最小的资金成本，获得最高的利益，建设更好的电力系统。但是经济性原则并不是让施工单位偷工减料，而且要提高合理性。第一，在施工过程中，对配电系统的线路要进行合理的规划，尽量节约使用的材料数量；第二，可以根据高层建筑的特点，结合其优势，大力的使用一些节能性材料，比如太阳能等，这样可以降低成本的支出，还能够达到环保的目的；第三，施工时要重视设计低压配电部分，加强管理成本的预算。要将经济性原则作为一个重要的指标，在设计低压配电时合理的体现出来。
2.3高效性原则
高层建筑的低压配电设计的复杂性是一个重要的特点，而设计的高效性主要体现在电能的分配方面，具体就是要做到合理的分配，使低压配电设计更加的均衡。要想实现电能的合理分配，就必须要合理的配置整个电能系统，同时一定要使电路更加的顺畅，提高顺畅程度，防止因为电线缠绕或者折断而出现问题，也要避免线路短路等问题的出现。合理的分配电力系统中的电能，能够提高整个系统的稳定性，使高层建筑的用户用电更加的安全。
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3高层建筑电气低压配电设计过程
3.1明确负荷的等级
对高层建筑电气设计时必须按照规定进行，明确低压配电的负荷等级，在相关的规定中，一类高层建筑的低压配电系统中的一级负荷主要就是疏散通道、楼梯、消防电梯以及消防风机房、备用灯等部分；二级负荷主要就是生活泵需要使用的电力等；三级负荷就是除了一级和二级之外的所有负荷。而二类高层建筑低压配电的二级负荷包括一类高层建筑中的一级和二级负荷，而三级负荷是除了二级负荷之外的所有用电负荷。针对不同的负荷等级，会产生不同的应用范围，而电力的负荷也可以分为商业和居民用电两个部分。两者会使用到不同的计算方法，因为高层建筑电气中低压配电对商业和居民的变电配置会实施分别的设置。居民用电主要就是动力、生活方面，所以需要的都是相对比较稳定的电能、而商业用电主要用于地下室、商业或者售楼部分的用电，主要使用的是变电系统。设计人员需要使用不同的方法进行计算，可以使用负荷密度法和单位容量法。
3.2供配电电压的设计
高层建筑电气的供配电电压的设计也是一个重要的部分，能够保证供电系统的稳定性和可靠性，相关的设计人员需要按照具体的设计要求进行设计。通常情况下，高层建筑对自身的电力负荷有着极其严格的要求，普通情况下的一级电力负荷的实际容量相对较小，所以在选择供配电的电压时，必须将对高层建筑电气系统的设计部分要求和实际电力的负荷需要结合起来，可以选择一路或者两路的城市电源作为整座建筑的动力，也可以安装具体的发电机组为整个建筑的低压配电提供电源，能够更好的满足用户对电能的需求，一般也会使用10 kV的高压作为电源或者使用380/220V的低压配电电压。
3.3科学的布局变电所
因为高层建筑的整个电气系统负荷容量和电荷的实际分布有较为明显的自身特点，所以必须结合实际的情况，明确变电所的实际配置数量和具体的位置分布，在选择变压器时，最好选择负荷率比较稳定，并且数值在70%到85%之间的，另外要将低压部分的线路供电半径进行准确的控制，保证其在200m以内。在设置的过程中，如果发现高层建筑的低压配电的实际电量过大，超过了400kW，那么就必须将供配电的线路距离扩大到250m以上，同时可以根据对高层建筑的现实要求，可以适当程度的提高变配电设备的数量。对于高层建筑中的商业部分，通常商业价值最高的部分也就是地上三层左右的楼层，这三层的楼层更适合进行商业，而相对不适合进行居住，所以可以将变电所布置在高层建筑的负一楼位置，最好不要在底层设置商业的变电配置所，这样可以更加方便通过地下的车道对需要使用到的变电设备进行运输，然后安装起来也会更加的方便。
3.4高低电压的运行和结线方法
高层建筑的电气系统中，高低电压的运行方式和结线的方法都需要按照严格的路线和方式进行。第一，电气系统中的高压线通常都会按照具体的单母线运行的接线方法或者10kV的接线方法，变压器的低压侧的应用分段就需要使用独立的单母线方法，而且每实施一段的单母线必须对照着一台相应的变压器，各个阶段的母线之间在进行联结和操作时需要使用母线开关。通常情况下，电气系统中的低压配电系统每一个母线都是独立的运行方式，而一旦其中的一台变压器发生了问题，那么就需要工作人员使用手动的方式运行，需要立即断开出现问题部分母线的变压器出线开关，可以使用同一个组的其他变压器供电。高层建筑的电气系统中，变压器正常之后，低压配电母线部分的开关就会自动的启动，会变成正常的模式。同时，可以在变压器的低压部分设计应急母线，使用柴油发电机电源或者直接电源的方法提供更多的电量，而电气设备和机械连锁部分不在母线的双向开关的范围之内，可以防止城市电网出现反向供电的问题。
3.5实施接地保护
实施接地保护可以提高高层建筑电气系统的安全，可以使用多种保护方法。在进行低压配电设计时，需要安装合适的漏电断路设备，必须全面的分析其中的电流大小，从而选择漏电断路设备的最大电流数值，保证保护性的正常。对于低压配电系统末端位置的漏电断路设备的抗电击性能必须符合要求，而且设计的最大电流必须大于正常情况下的电流，在多个位置安装漏电断路设备，提高系统的安全性。
4小结
高层建筑在现代社会发展中占据重要的作用，对于其低压配电设计，应该结合具体的情况，按照安全、节能、高效的原则，针对高层建筑的设计难点，对线路、设备安装、负荷等级等，实施具体的措施。另外，高层建筑的低压配电设计必须不断的发展，符合社会的实际要求，创新理念，改善方法，更大程度的保证电气系统的安全。
参考文献：
[1]韩娜莲，民宅低压供配电系统的防雷设计相关问题探讨[J].电子制作, 2013, (11)：231
[2]盘惠良，节电技术在低压供配电系统中的设计应用[J].科技创新导报, 2014, (05)：35
论文作者:马春燕
论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期
论文发表时间:2017/12/26
标签：高层建筑论文; 低压配电论文; 负荷论文; 系统论文; 母线论文; 电能论文; 变压器论文; 《防护工程》2017年第21期论文;