李春玲
广西建设职业技术学院 广西南宁 530007
摘要：低压配电系统是在高层建筑电气设计的组成部分，是构成建筑电气系统安全性的重要环节。认真分析影响低压配电系统安全可靠性的原因及供配电方案的安全性，从而合理提升主接线安全性、加强接地保护、优选漏电断路器等，既对人身设备安全提供保障，又能满足人民对生活质量和生存环境的需求。
关键词：高层建筑；电气设计；低压配电系统；安全性
引言
在整个高层建筑体系当中，电气设计工作在其中发挥着举足轻重的作用。在电气设计过程中，要想使电气系统处于持久、稳定的运行状态，低压配电系统在其中发挥着关键性作用。
一、高层建筑低压供配电系统的设计原则
1.1供电线路的安全性
应结合高层建筑本身的用电设备分布情况、结构特点等因素，合理地进行供电线路的敷设。通常，应采用分区树干式配电的设计方式，通过在干线的首端设置断路器，来实现对分支线路的安全保护，当某一分支线路出现故障，断路器会自动切断该分支线路的供电（消防相关负荷，报警不动作），以减小故障影响范围，确保整个低压供配电系统正常运行。
1.2配电系统可靠性
对于高层建筑而言，必须通过有效的低压供配电系统设计，来确保一级负荷的正常运行，如消防水泵、自动喷淋系统等。还要为一级负荷配备应急电源，当特殊情况发生时，可以由应急电源为一级负荷电气设备提供正常的电力供应，以确保该类电气设备的稳定可靠运行。
1.3配电系统合理性
在电气设计过程中，应在满足各类电气设备正常运行的基础上，尽可能减少配电级数。过多的配电级数会增加低压供配电系统的复杂性，导致元器件数量过多，系统产生故障的概率也会增大。
1.4配电系统的经济性
结合大量的实践，综合考虑建筑物的年耗电量和投资情况，合理的选择配电变压器，低压配电柜及其内部元件，和母线、电缆等导体，以降低整个配电系统的整体造价。
二、高层建筑低压配电系统电源的设置要求
2.1高层建筑的供电电源要求
根据对供电可靠性的要求和中断供电后造成的影响，电力负荷可划分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。消防用电的可靠性是保证建筑消防设施可靠运行的基本保证。一类高层建筑中的消防负荷、安防系统用电、客梯用电、水泵用电、电子设备等用电属于一级负荷，供电电源应采用双重电源供电，双重电源可以是来自不同电网的电源，或者来自电气距离较远的同一个电网。二类高层建筑中的消防用电，主要通道用电、电梯及水泵用电属于二级负荷，其供电电源宜由两回线路供电，如可以使用一个城网变电所引来的两个配出回路供电。如以及负荷中含有特别重要负荷或用电单位从电网取得第二电源有困难时应设置备用电源。
2.2高层建筑的双电源的切换时间要求
通常情况下，不同负荷所允许的中断供电时间及供电时间要求各不相同。快速自动启动的应急发电机组可以满足允许中断供电时间为30s（60s）的供电；蓄电池静止型不间断电源装置（UPS）连续供电或允许中断供电时间为毫秒级装置的供电，其中应急照明供电可采用应急照明集中电源装置（EPS）。
应急电源的供电时间，应满足用电设备最长持续运行时间的要求，火灾时消防设备持续运行时间的要求及消防应急照明连续供电时间应满足规范GB 50016-2014《建筑设计防火规范》中的相关规定。
三、影响高层建筑供电安全可靠性的原因
3.1过载及短路保护
高层建筑的用电设备数量繁多，由于用户缺乏用电知识及设备老化或接线等问题，容易出现过载及短路等故障。因此，在低压配电系统设计的过程中，首先应合理准确的计算负荷的大小，并进行短路计算。其次，配电导体的选择应满足热效应，导体的选择除了满足机械强度外，还应满足负荷热稳定性和动稳定性的要求，并校验电压损失。第三，低压电器的选择，低压配电线路应根据不同故障类别和具体工程要求装设短路保护、过负荷保护、过电压及欠电压保护、电弧故障保护，保护装置应在配电线路发生故障时可以切断供电电源或发出报警信号，或将状态及故障信息上传；配线线路越级跳闸是降低供电可靠性的主要原因，低压配电线路各级的保护电器动作整定应能协调配，以确保整个配电系统的正常运行。
3.2电气接地质量问题
在高层建筑电气的设计以及施工过程中，电气接地的设计不能满足安全性的要求，从而造成触电乃至发生人身伤亡事故。在配电设计及施工中，应避免低压配电系统的接地出现以下不合规范的现象：供电系统没有进行任何安全有效的接地处理或者没有按相应规范要求进行接地，接零保护及接地保护同时使用，在TN-S系统中对PE线及N线同时重复接地，TN-C系统中断开保护接地中性导体（PEN），用电设备外壳串接等问题。
3.3保护装置不到位
由于正在运行的低压配电系统中，保护接零和过流保护装置等相关安全保护措施设置位置及整定值设置存在问题，以至其无法及时有效地对漏电情况进行控制，导致高层建筑经常性出现火灾事故。
3.4谐波的影响
照明线路的谐波电流会产生附加电能损耗，降低线路的功率因数，影响供电可靠性。可通过合理选择灯具及附件的和合理设计照明配电系统两方面采取措施来抑制谐波的产生，使谐波含量应符合国家标准GB17625.1-2012电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16-A)规定。
四、提高高层建筑电气设计低压供配电系统安全性的措施
4.1提升主接线安全性
低压电源和配电系统的主干线在整个电力系统运行中起着决定性的作用。复杂的操作条件将不可避免地使得系统设备操作程序有所增加。一旦电气运行故障出现，可能会对整个系统产生更大的影响。因此，在高层建筑的低压供电和配电系统中，有必要合理地利用系统集成的方法来控制投资运行的总成本。
4.2加强接地保护
接地保护作为一种基本的电源保护方法，可以为供电安全提供可靠的前提和保证。在此基础上，在电气设计的建设中，应立足于建筑电气的特殊性，结合配电系统接地保护装置的实际要求优化接地保护器的设置工作。此外，还需加强等电位连接，以降低建筑电路受外部电压的影响力度。
4.3优选漏电断路器
随着电力系统的不断发展和完善，电力系统的正常运行离不开电力设备的支持，其重要作用不言而喻，正因为如此，对电力负荷的需求也较以往有所提高。因此，电力系统的安全性和可靠性要求也将得到提高。在整个电力系统中，漏电断路器的作用是明显的。漏电断路器的科学设置，可以有效避免火灾事故的发生，配合接地保护，最大限度地提高低压配电系统的安全性和可靠性。其次，泄漏断路器的科学选择也是至关重要的，虚拟认真地了解泄漏电流泄漏断路器的要求，从而对泄漏断路器类型的科学判断，为电力系统的安全可靠运行提供支撑。
五、结语
随着高层建筑工程项目的增多，高层建筑的安全性和舒适性也备受社会各界的关注。尤其是在电气设计过程中，必须重视低压供配电系统的可靠性，以确保整个高层建筑电力供应安全性和可靠性。
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