低压供配电在高层建筑电气设计中的可靠性

低压供配电在高层建筑电气设计中的可靠性

王倩雯

大象建筑设计有限公司 310000

摘要：设计人员在实际设计工作中重视提升低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性方面的内容具有十分重要的意义，这不但关系可以有效提升高层建筑的施工安全、使用安全，而且对对保证人们的生命财产安全有着十分重要的意义。在高层建筑中，低压供配电系统一直占据着十分重要的地位，保证其安全性以及可靠性是最基本的原则，而要实现这一目标，就需要设计人员从各个方面进行质量控制。

关键词：低压供配电；高层建筑电气设计；可靠性

1提升高层建筑低压供配电系统可靠性的重要意义

在我国，建筑层数在十层以上或是建筑高度在24m-100m之间的民用建筑都属于高层建筑。在高层建筑中会应用到较多的用电设备，低压供配电系统可以保证设备的稳定运行，如果系统设计存在漏洞，轻者会影响设备使用性能，严重的可能会引发用电安全事故。科学合理的设计方案不但可以有效提升低压供配电系统的可靠性，还有助于节省工程建设成本，从而有效提升建筑工程的经济效益。由此可见，保证高层建筑低压配电系统的可靠性是实现建筑工程使用性能与经济效益的重要途径，对于建筑企业的发展具有重要意义。

2高层建筑低压供配电系统可靠性设计原则

（1）电气负荷关键部分是一级负荷，高层建筑的应急照明、火灾报警、消防设备等都是一级负荷的重要代表，设置应急电源设备，包括EPS和柴油发电机能够保证在特殊情况下不影响一级符合正常工作。一级负荷中所应用的电器设备设置双重电源能够确保高层建筑低压供配电系统的可靠性，根据实际情况进行应急电源建设。设计人员在设计应急电源的时候要注意，最好的应急电源应属于EPS、柴油发电机组，这就为设计高层建筑低压供配电系统中电器设备的应用提供了更好的保证。

（2）在设计中引入绿色无污染材料代替高耗能材料，提高线路绝缘性。设计人员在对高层建筑电气系统进行设计的时候，保证电气系统的供电安全是有着十分重要的意义。合理的设计线路是根据高层建筑物的性质以及要求进行供电线路设计，要求设计人员充分认真的分析在这个高层建筑中各种用电设备的实际分布情况和实际建筑施工环境等等。应保证所设计的高层建筑的电气系统，是能够满足设计原则的基础的。

（3）对低压供配电系统有效的进行优化，有效的解决传统设计中存在的一些不足，让供配电系统的布局更好的满足建筑工程施工的要求[4]。设计人员有效的优化低压供配电系统，也是积极地落实国家号召的可持续发展理念的一种体现方式。此外，设计人员在设计高层建筑低压供配电系统的时候，要重视将节能技术应用在高低压供配电系统中，并根据高层建筑的实际情况合理的将传统高能耗材料换成绿色节能材料，同时，设计人员在不违背设计原则的情况下，也可以将自然能源融入到高层建筑低压供配电系统设计中。

3提升低压供配电系统可靠性的措施

3.1对供电电源进行优化设计

如果向低压交流配电室内部输送10kV的市政电源，且配电系统中应用的为单母线时，想要提升系统的稳定性，设计人员可以采用设置两台容量相近的变压器的方式实现。同时，这种设计方式还可以实现同时供电，当一条线路供电出现故障时，另一条线路也可以保证正常供电。高层建筑的配电系统中母线的线路十分复杂且线路类型较多。所以，在进行线路布设前，要对线路的种类和数量进行充分了解，避免为后续施工带来影响。

3.2提高供电线路的安全性

高层建筑低压供配电系统的线路敷设，必须以高层建筑的结构特点为布设依据，避免线路布设不合理的问题出现。线路的布设过程中，要确保与热源的安全距离，同时要做好线路的防腐、防震处理，全面提升线路的安全性，以防线路在后期的使用过程中出现故障问题。在线路布设环节，要始终保持消防线路的独立性，消防线路需接入专用的消防专用电源，这样可以有效保障在火灾发生时，各类消防设备可以实现正常运转。此外，末级配电箱必须要设置自动切换装置。在地下车库区域，要设置独立的应急照明电箱，以保证供配电系统出现故障时，地下车库的照明系统可以正常使用。

3.3保障消防用电的可靠性

高层建筑的消防系统对于保障居住者生命财产安全发挥着巨大作用，所以，提升消防用电系统的可靠性具有重要意义。设计人员要选择科学合理的配电方案，在高层建筑中，变压器的数量通常为两台或两台以上，同时也会设置柴油发电机组。在电力供应过程中，变压器会始终保持消防用电的稳定性，当出现故障问题时，可以自动对非消防用电负荷进行切除，如果两条线路均出现故障，可以启动备用电源。对于柴油发电机，要将其发动时间控制在10秒钟以内，并保证其能承载消防系统的全部用负荷供电。

3.4提高供配电设备的可靠性

在供配电系统中，相关设备的运行情况也会对系统的可靠性造成一定影响，所以，相关工作人员要对相关设备进行科学选择。例如，在对变压器继电保护设备进行选择时，要确保设备具备错相保护自动分合闸。对于低压供配电系统的变压器进行选择时，可以选用箱型干式变压器，此类变压器所采用的绝缘材料具有阻燃特性，如果系统遭遇雷击或火灾等情况，可以起到一定的防御作用。同时，此类变压器的防潮性较好，能够在相对恶劣的环境中保持较为稳定的性能，可以有效提高供配电系统的可靠性。

3.5提高供配电系统主接线的可靠性

高层建筑的电气设计环节，通常包含对电力负荷的计算，高低压配电系统的设计，电气照明系统设计等方面的内容。高层建筑低压配电系统的控制终端较多且设备分布情况比较分散，同时，低压配电系统还会受到谐波干扰，导致故障问题的出现，所以，强化系统主接线的可靠性设计是十分必要的。在对高层低压配电系统的设计和改造中，可以利用系统集成的方式，这样既可以降低工程建设成本，也利于系统后期维护工作的开展。高层建筑的低压配电系统主要采用的是380V或220V的交流电，对于系统主接线可采用树干式和放射式布局形式，从而减少外界干扰，达到提升系统稳定性的目的。

3.6增强接地保护装置

对高层建筑的接地保护系统进行优化设计，也是保障低压供配电系统稳定性的重要措施。如果建筑内部的电气系统出现故障，接地保护装置可以对出现故障的电源进行自动切断，从而防止使用者受到电击伤害。在进行接地保护装置设计时，相关设计人员要结合建筑工程的主体结构、电路保护设置、以及具体的电气设备等实际情况。在建筑工程低压配电系统的运行中，需要重点保护整流变压器，保护的内容主要包括：直接接地的部分、电气设备的裸露部分以及容易漏电导电的部分。在整流变压器系统的低压配电环节，主要需对线路中的中性线N与PE线否存在交互情况进行检查。同时，要保证切断PE线后不影响系统的正常运行，从而实现接地保护装置的保护性作用。

结束语

随着社会经济的快速发展，为各行各业的发展都提供了相应的契机，尤其是随着各个城市在不断地提升自身经济收益的时候，高层建筑行业更是雨后春笋一般快速的发展起来。建筑行业在中国已经存在很多年，并且，经过建筑行业的经过数千年的发展已经越来越先进，并且建筑的形态也是形状各异。所以，设计人员在对高层建筑进行设计的时候，必须将电气系统在实际生活中运行的安全性以及可靠性重视起来。

参考文献

[1]任俊,张倩.高层建筑电气设计中低压供配电系统安全性分析[J].中国新技术新产品,2019(15):140-141.

[2]陈刚.高层建筑电气设计低压供配电系统的可靠性分析[J].山西建筑,2019,45(15):79-80.

[3]顾明明.建筑电气设计中低压供配电系统可靠性研究[J].地产,2019(14):63.

[4]祖国卫.建筑电气设计中低压供配电系统的可靠性研究[J].机电信息,2019(17):33-34.