赵彤彤 陈中原
新疆维吾尔自治区产品质量监督检验研究院 新疆乌鲁木齐 830011
摘 要：高层建筑虽然大大节省了土地资源并给人们带来了更加舒适安全的建筑使用空间，但是也对建筑设计提出了更高的要求。电气系统是高层建筑中的重要系统之一，直接关系着高层建筑的使用性能，电气设计方面的设计人员需要在高层房屋工程规划中，着重注意低电压配电系统的安全使用情况，相比较普通建筑的使用电量的情况，高层建筑使用电量相对来说比较大，无论是电气数或者是电气种类方面都有所增加，并且还存在一定的安全隐患等问题，低电压配电系统的安全设计可以为建筑项目的施工过程带来安全保证，有利于推进我国城市建设的不断推广以及发展。
关键词：高层建筑；电气设计；低压配电系统；安全分析
引 言：确保低压配电系统的合理设计是保证电力配送和系统正常运行的关键，也是减少安全隐患、防止安全事故发生的有效办法。保证住户的生命安全，是每一个高层建筑建设单位的首要目标和原则，这就要求建设单位充分重视低压配电系统的设计，结合国内外先进的配电系统安全控制技术，来完善我国高层建筑低压配电系统的设计与实施方案。
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。
（1）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；
（2）放射式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，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；
（3）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高层建筑低压配电系统的构成及设计原则
高层建筑低压配电系统使用到的设备种类极多，为达到设备之间的合理作用，并满足楼层的配件需求，低压配电系统的设计具有一定的难度，对相关设计人员也提出了较高的要求。低压配电系统主要由低压配电线路、配电变电所、配电变压器、高压配电线路等设备组成，每一种设备在系统中都发挥着不同的电力控制作用，并有明确的使用要求和使用规范，在进行高层建筑低压配电系统设计时，要根据楼房的具体结构和住户需求，选择最合适的配电设备。在设计高层建筑低压配电系统时，要遵循一定的设计原则，主要体现在以下几个方面，首先，低压配电系统设计人员要重视设备接线方式的选择，不同的接线方式能够发挥出不同的电力配送效果，每种接线方式都有独特的优势和特点也有不足之处，其中树干式与放射式配电线路是目前使用最为广泛的接线方式。树干式配电线路在接线方式中成本花销较小，对于设备的数量和质量没有过多的要求，因此受到许多建筑企业的喜爱，但这种接线方式安全隐患较多，电力配送并不稳定；与之相对应可靠性较强的接线方式是放射式配电线路，安全隐患较少，故障影响范围较小，但在确保高性能条件下，设备成本支出较高，为高层建筑建设方带来了较大的资金压力。其次，在设计低压配电系统时需重视供电电源的设置，电气行业根据楼层建筑的电力使用需求，对用电负荷行了明确规定，一类高层建筑中的重要设施用电被定义为一级负荷，特殊办公场所及重要场所用电被定义为二级负荷，二类高层建筑的重要设施用电被定义为三级负荷，设计人员需要结合消防系统对高层建筑制定的用电要求以及施工楼层的具体用电情况，设置相应的应急电源，保证高层建筑居民的用电安全。
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
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，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，对主接线运行过程中的安全性进行把控，确保低压配电系统在运行过程中的稳定性。
3.2加强接地保护在低压配电系统的使用
在低压配电系统过程中，需要加强对接地保护设备的使用，确保电气设备的安全。特别是在建筑物的电气系统的相关设计过程中，设计人员需要综合考虑到建筑物的环境以及结构，选择最合适的接地保护设备，并采用所制定的最为科学的接地保护对策，同时采用相应的电位连接，以免由于外部电压而对配电系统带来影响，最终确保整个建筑物的用电过程的安全性。
3.3选择正确的漏电断路器
伴随着国内科学的发展，高层房屋低压配电系统也在不断发展和完善，对电气设备的使用也逐渐增加，用电负荷加大，让电气系统面临着重大考验。在低压配电系统内，漏电断路器是关键的运用之一，它确保了低压配电系统的有效运转。依照现实的漏电状况来开展断路器的设计，提升选取型号的科学性，这就需要设计人员全面掌控高层房屋内电气设备的基础信息和高层房屋的实际用电，合理设计断路器类型，低压配电系统的安全性从而得到控制。
3.4合理选择备用电源
备用电的设计是确保低配压电系统使用安全的关键，电气设计者要重视影响设备电源安全性的因素，对于高层房屋内一般的单机组方式，管控好额定量不得大于1500kV，出现停电时通过备电去进行自主启用，需要在3秒内开启，减小停电所带来的影响以及损失，防止母线的启动压降低，在发动机达到额定转速的时候依照由大到小分别投入。电气设计者对供电恢复后的设计工作增加强度，保证在30秒后可以继续供电，运转几分钟后再把发动机关闭，保证低压配电系统的安全。
3.5合理划分电气负荷
高层房屋中进行低压配电系统的电气设计时，设计者要全面结合房屋的现实状况，并且依照国内有关规定，合理区分电气负荷。正常情况下，对于一般住宅区，设计者要选取我国规定的用电负荷要求的上限值去进行电气负荷计算。如一类和二类套型的用电负荷规定是2.5kW，三类或是四类套型的用电负荷要求需要选择4.0kW。经过考察该住宅区的现实状况，在经过高层房屋的户数、居住人数等重要参数的有效参考后，能够确定每户的用电负荷和每一户的用电系数，一般是4kW和0.5kW。并且依据我国规定，高层内的空调和通风负荷、应急、疏散照明都是一级负荷，所以每户负荷是2kW，高层低压配电系统的电压等级是200V/380V，而且使用220V/380V放射式结合树干式的设计。
结束语
综上所述，电气设计是高层建筑设计的一项重要内容，而低压配电系统的设计则是电气设计中的关键内容之一。在实际设计过程中，只有充分重视低压配电系统的安全性，切实保证高层建筑供电的稳定性与用电的安全性，才能够提高建筑的使用性能，保障国家和人民的生命、财产安全。特别是在低压配电系统的接地保护设计中，应根据实际情况合理地选择系统形式和接地方法，不断优化其整体安全性能，将各种安全风险降到最低。
参考文献
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