谢卓
中铁第四勘察设计院集团有限公司 湖北 武汉 430000
摘要：伴随着我国经济快速发展，建筑工程的数量也在随之增多，高层建筑作为建筑行业发展的新趋势，成为解决人们住房、办公需求的关键。在进行一些高层建筑施工时，要符合安全可靠、节能环保的建设要求，才能扩大工程的应用效益。因此在对高层建筑电气中的低压配电进行设计时，要在遵循设计原则的基础上，采用最优的设计方案，还要保证低压配电系统在运行的过程中更加的高效节能。
关键词：高层建筑；电气设计；低压配电；系统安全；分析研究
引言
由于高层建筑的工程量大，结构繁杂并且电气设施的数量也多，所以对电气设计的规定也比其他种类的建筑要高，低压配电系统作为高层房屋电气设计内的十分关键的组成部分之一，在开展电气规划设计之时，不但要考虑整体建筑使用电的安全情况以及稳定情况，还要确保整体建筑内电气设施的安全使用，电气设计要具有比较强的科学性以及合理性。所以针对高层房屋的电气设计来讲，对低电配电系统的安全性进行深入研究就表现的十分关键并且重要的。
1.低压配电系统的概念
低压配电系统分为三种类型，分别是链式、放射式和树干式，其中链式配电系统是指在一条线路中有多个分配电箱相连接，其中没有分支，成本较低，多用于电缆线路的铺设，但是存在着一定的弊端，例如发生故障时，链式配电系统会直接影响着整个电气设备的用电，安全性较低，因此只能应用在用电要求较低的设备中；放射式低压配电系统的工作原理是将电源作为总配电箱，将配电分配给每个单独的分配电箱，展开独立工作，互相不会对彼此产生影响，即使其中某一个电箱发生故障，也不影响其它配电箱的运行，但是放射式配电系统虽然有着较高的安全系数，但是线路较为复杂，因此应用于较大型的公共场所较多；树干式配电系统是指使用一条主干线将总电源和分电箱之间相连接，不需要很高的成本投入，施工过程相对简单，但是若是主干线发生故障，会影响整体的用电，安全性较低，只适用于对用电可靠性要求不高的场所。
2.影响高层建筑电气设计中低压配电系统安全性的因素
2.1电线短路装置对安全性的影响
由于高层建筑物的内部具有各种用电设备，用户比较多，因此对于低压配电系统而言比较复杂，所以高层建筑对于供电系统有更高的要求。在采用多种运作方式的共同操作之下，经常会出现电气短路的情况。如果管理人员对短路问题没有予以重视，则很有可能会导致地质量出现问题，进而使整个建筑物的电力系统不能正常运行。因此，为了进一步保障用户用电的安全性，需要立即处理电线短路的问题。
2.2供配电方案的安全性
供配电方案的安全性分析主要涉及两个方面：一是配电线路的安全性，二是低压配电系统中供电方案的安全性。这两个因素对于低压供配电系统后续的安全稳定运行具有重要意义。在配电线路的安全性设计上，需要设计人员综合分析建筑物本身的性质、配电系统的整体施工要求以及施工环境因素。在实际设计中，应避免外部污染物对施工的影响，避免线路铺设受到外部的挤压与冲击。针对低压配电设计，能有效降低电能损耗、减少电压损失、提高供电质量；合理选择和配置变压器，合理选择线路路径及导体截面，以降低线路损耗。同时，针对设计的整体把控，良好的供配电安全性分析有利于确保后续设备运行的平稳性。这就需要设计人员制定多个优选方案，深入研究各个方案采用的供配电系统的优缺点，近而选择最终措施。
3.提高高层建筑电气设计中低压配电系统安全性的措施
3.1加强对主接线安全性的控制
为了保障供电系统的安全稳定的运行，则需要采用低压配电系统，所以设计人员特别关注低压配电系统的稳定性，一般情况下，主线的设备的体积庞大，并且主线的设备在所处的环境也比较复杂，因此就加大了设备操作的繁杂性，当主线设备出现问题的时候，则会直接对建筑物内部结构的电气系统造成负面影响。在进行高层建筑物的电气系统进行设计的时候，需要特别重视电气系统的应用，确保电气系统在运行过程中的安全性，同时还应该重点关注成本的耗费，需要将放射式以及树干式结合后应用到建筑物的照明功能之中，需要对主接线运运行过程中安全性的把控，确保低压配电系统在运行过程中的稳定性。
3.2加强接地保护
低压配电系统中提高接地保护装置的应用合理性，保证电气工程的安全，较为常用的接地方式主要分为TN-C、TN-C-S以及TN-S接地系统，尤其是在高层建筑中低压配电系统的设计环节，设计人员要充分将实际的环境、特点和使用要求结合在一起进行综合考量，合理选择接地保护装置，采取制定保护接地的措施时，应用相对应的等电位连接，避免发生外部电压对低压配电系统造成的影响，为整个工程安全提供保障。
3.3合理筛选漏电断路器
高层建筑的有效运行必定会安装大量的机电设备，因此运行期间的用电负荷量较大。在设计中，设计人员需要充分考虑设备运行的安全性和可靠性。在实际运行中，为保证运行的安全性，避免安全事故的发生，需在配电回路上设置漏电保护器。针对漏电保护器的选择，应当充分结合高层建筑物的结构情况，明确选用的漏电保护器的额定标准，参照短路故障时的漏电数值，选择额定限流大于漏电数值的保护器。同时需在电箱处设置浪涌保护器，当电气线路中因为外界的干扰瞬时产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害，以及被保护的设备或系统不受冲击。在电气配电箱中各种元器件的选择上，应当通过多种接触模式加强防护，发挥整个低压供配电的设计优势，确保电气设备能安全可靠的运行。
3.4防火报警系统设计
火灾防控是高层建筑电气工程设计环节的重点，设计人员需要通过合理规划设置火警自动报警系统，为保证供配电系统的安全运行和高层建筑的使用提供根本保障。在实践工作中，火警自动报警系统需要具备防控异常问题、整合灾情数据和推进消防设备自启、消防电源监控以及电气火灾监控等功能。所以，在设计高层建筑的整体架构以及供配电线路相关的设计方案时，应能制定清晰的防火报警设计规划，保证报警系统的有效性，同时需确保系统可以在接收到异常信号以后，迅速完成自动判断和报警，保障消防系统的启动及时性。比如，安装感烟探测器和感温探测器，实现对所有安全出口、消防通道以及配电室、设备室等特殊房间的有效监控；安装险情控制装置，并实现其与火警自动报警系统的联动，以便于系统可以第一时间获取信息，制定正确指令，进而实现对供配电系统运行安全的有效维护。
结束语
综上所述，在被人们应用于日常生活的众多能源当中，电能是最符合人类社会对于能源便利性的需要的，因为电能利用到生产生活的各个方面，能达到便捷、高效的效果。实现电信号与数字线号之间转化，灵活生产过程中的每一个步骤，甚至实现高度自动化，节省人力和时间成本，提高生产效率。同时，巨大的用电容量给数据中心建设和运营都带来了巨大的压力，建设安全可靠、运行高效和节能环保的供电系统是十分重要的。在未来高压直流供电系统将进一步被大众所认可，获得更加广泛的应用。同时，针对高压直流供电系统存在的缺点，以及在应用高压直流供电出现的限制条件，在未来也是我们技术攻坚的重点，也必然会引发电能传输划时代的变革。
参考规范
（1）《民用建筑电气设计标准》 （GB51348-2019）
（2）《低压配电设计规范》 （GB50054-2011）
（3）《供配电系统设计规范》 （GB50052-2009）
（4）《通用用电设备配电设计规范》 （GB50055-2011）