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摘要：对于高层建筑物来说，建筑物内部的配电系统和电气设计的安全性，会影响到建筑物配套设施的整体性和稳定性。本文首先对高层建筑电气设计中低压配电系统进行了简单概述;随后，分析了高层建筑电气设计中低压配电系统设计要求;最后，探究了高层建筑电气设计中低压配电系统安全性优化措施，旨在为关注这一领域的人士提供一些可行性较高的参考意见。
关键词：高层建筑，电气设计，低压配电系统，安全性
引言：对高层建筑的低压配电系统进行设计，对于整个高层建筑的电气设计有重要的影响。建筑设计规范中的相关标准，超过10层的住宅或者是大于24米的民用建筑都称为是高层。建筑高层中所使用到的电气设备种类多、数量大，这对于电气设备的可靠性提出了很高的要求。为了保障高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性，需要在实际的低压配电设计采取诸多的设计保护措施，例如对低压配电系统中的接地进行设计和保护，以此来提高低压系统的安全性，这对于低压配电系统的设计有一定的挑战。
一、高层建筑中低压配电系统概述
所谓的高层建筑中的低压配电系统是高层建筑中常见的供电方式，一般来说有以下几种方式：
1、放射式配电系统。放射式指通过高层建筑物总的配电设备，将电力分配和输送给建筑中各个次级配电箱当中。同时因为每一个次级电箱是单独进行工作的，所以每一条子线路都是单独运行的，当任意子线路发生故障，无法正常工作时，其他子线路不会受到影响，这种配电系统的设计方式的好处就是可靠性高，整体配电系统在日常使用中的控制方便。缺点在于由于采取单一核心控制多种次级配点箱，导致了实际布线的过程较为复杂，并且需要采取高度集中的控制方式。
2、链条式配电系统。链条式配电系统指的是在同一条主线路上，采取“串接”的方式连接不同等级的自配电箱，从而实现对高层建筑的整体电能控制，与之前的放射式配电系统相比，链式配电具有节省布线长度，减少支路，成本低等优点，更加便于实际施工过程中电缆的铺设。缺点是如果主线路的某个部分出现了故障，可能导致与其相连接的一部分次级配电箱的正常使用受到影响，同时如果整个系统中某一部分的配电单元在使用的过程中出现了问题，那么就会带来整个配电系统的暂时断电检修，影响与其相连接的电路使用端的正常使用。某个配电箱出现了问题需要检修时，要求对全中低压配电系统内的所有配电箱进行断电，会扩大故障的影响范围，导致大面积停电。
3、“树干形”配电系统。所谓的树干形配电系统，是指各个次级的配电箱与总线连接在一个主干线上。和链式配电系统相似，由于在线路设计上路程较短，在实际施工的过程中也具有低成本，便于施工等特点。当然也同样存在如果主干线路出现故障，会影响一部分与其相连接的次级用户的正常使用。
二、高层建筑中低压配电系统的设计要求
1、供电电源安全性
高层建筑电气设计中，低压配电系统的安全性和人们的生产生活息息相关。当前，高层建筑中主要利用消防设施进行灭火。消防设施必须依靠电源进行供电。在这种情况下，当供电电源系统的安全性能较低时，发生火灾后，淋水系统、消防照明灯都发挥不了自身的作用。除此之外，当前我国大多数高层建筑物内都安装了电梯，如果供电系统不安全，电梯会由于供电原因出现故障，给人们的生活和工作带来阻碍。因此，为了提高高层建筑灭火效率以及人们生活的安全性，提高配电系统的安全性至关重要。
2、确保供电持续性和电源时间性
一般状况下，对于通过电网能提供2个独立电源的高层建筑，基本能达到一级以及二级负荷的要求。但是，高层建筑内部有很多重要的负荷。因此，需要考虑以下几点：当建筑的供电系统存在故障，并且另一个独立的供电线路不能正常工作时，可以将柴油发电机作为备用电源。针对只有1个独立电源的建筑来说，必须将柴油发电机作为备用电源。通常情况下，柴油发电机不是应急电源，而是备用电源。在高层建筑低压配电系统设计中，要具备2个以上的切换电源，电源切换的过程和时间要符合电气设备的有关规定。
三、提高高层建筑电气设计低压配电系统安全性的措施
1、設置自动切断电源装置
高层建筑为了实现安全合理用电，在设计电气系统时应安装自动切断故障设施，以充分降低其对技术人员与财产的损害程度。对此，技术人员在设计电气方案时应充分结合高层建筑的特点与设备的实际使用情况，做到合理规划。为了保证电路的安全性，避免受到威胁，还应多种点位连接接地保护装置，采用TN与YY两种电气系统。其中，在电气系统短路以及电流过大的保护系统中更多采用TN系统，且技术人员还应安装电流保护器，以防止电流短路与超负荷问题。而对于因外界因素引起的导电问题时则应采用TT系统，且接地保护系统为设备的金属外壳，当发生漏电等危险情况时，可以确保电流的及时切断。
2、加强接地保护
接地保护能为低压配电系统提供有力的安全用电保障。在高层建筑低压配电设计中，需要从电气特点和基本要求对接地保护装置进行确定。除此之外，还需要考虑：当存在多种接地保护形式时，需要进行等电位连接，以防止低压配电系统的电路受到外部电压的影响。接地方式主要有2种，分别为TT系统和TN系统。
3、选择适合备用电源
当前很多高层建筑会出现区域性停电问题，为了减少停电带来的不良影响，设计人员应准备一定的备用电源，处于安全性与合理性，采用单台机组的备用电源额定容量应保持在1500kVA以下。同时，确保备用电源在断电后可以自行启动，降低因停电引发的损失。发电机组达到一定程度时，应错开投入时间，为电流的恢复提供一定时间。当供电系统突然停电时，当负荷较大时会引发更大损失，甚至会威胁人们的财产安全。对此，恢复电力系统供电模式后不能直接送电，应延迟1min左右，之后恢复供电再重复供电，提升发电机组运行的安全性与合理性。
4、合理选择漏电断路器
随着建筑物低压配电系统的不断完善，在整个供电系统中，由于电气设备不断增多，负荷越来越大，对供电系统的安全性和可靠性都有了更高的要求。在整个低压配电系统中，漏电断路器发挥着重要的作用。漏电断路器可以及时防止重大事故的发展，实现低压配电系统安全可靠的运行。在漏电断路器的设计过程中，要对其进行科学的选型，特别是漏电断路器的漏电电流要求。
四、结束语
综上所述，低压配电系统是供配电领域当中不可忽视的组成部分，在实际的规划设计和管理工作中，相关领域的工作人员需要进一步认清高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性管理需求。通过合理地安排接地保护设计，合理选择断路器，并且不断地优化高层建筑电气设计中低压配电系统配置需求。
参考文献：
[1]张剑飞.高层建筑低压配电系统用电安全研究[J].科技创新导报，2015（14）：44.
[2]蒋学东.TN低压配电系统中单相接地安全长度的估算[J].科技创新导报，2016（19）：93，95.
[5]赵建一.高层建筑高低压供配电系统的设计及应用[J].电气制造，2015（02）.
关键词：高层建筑，电气设计，低压配电系统，安全性
引言：对高层建筑的低压配电系统进行设计，对于整个高层建筑的电气设计有重要的影响。建筑设计规范中的相关标准，超过10层的住宅或者是大于24米的民用建筑都称为是高层。建筑高层中所使用到的电气设备种类多、数量大，这对于电气设备的可靠性提出了很高的要求。为了保障高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性，需要在实际的低压配电设计采取诸多的设计保护措施，例如对低压配电系统中的接地进行设计和保护，以此来提高低压系统的安全性，这对于低压配电系统的设计有一定的挑战。
一、高层建筑中低压配电系统概述
所谓的高层建筑中的低压配电系统是高层建筑中常见的供电方式，一般来说有以下几种方式：
1、放射式配电系统。放射式指通过高层建筑物总的配电设备，将电力分配和输送给建筑中各个次级配电箱当中。同时因为每一个次级电箱是单独进行工作的，所以每一条子线路都是单独运行的，当任意子线路发生故障，无法正常工作时，其他子线路不会受到影响，这种配电系统的设计方式的好处就是可靠性高，整体配电系统在日常使用中的控制方便。缺点在于由于采取单一核心控制多种次级配点箱，导致了实际布线的过程较为复杂，并且需要采取高度集中的控制方式。
2、链条式配电系统。链条式配电系统指的是在同一条主线路上，采取“串接”的方式连接不同等级的自配电箱，从而实现对高层建筑的整体电能控制，与之前的放射式配电系统相比，链式配电具有节省布线长度，减少支路，成本低等优点，更加便于实际施工过程中电缆的铺设。缺点是如果主线路的某个部分出现了故障，可能导致与其相连接的一部分次级配电箱的正常使用受到影响，同时如果整个系统中某一部分的配电单元在使用的过程中出现了问题，那么就会带来整个配电系统的暂时断电检修，影响与其相连接的电路使用端的正常使用。某个配电箱出现了问题需要检修时，要求对全中低压配电系统内的所有配电箱进行断电，会扩大故障的影响范围，导致大面积停电。
3、“树干形”配电系统。所谓的树干形配电系统，是指各个次级的配电箱与总线连接在一个主干线上。和链式配电系统相似，由于在线路设计上路程较短，在实际施工的过程中也具有低成本，便于施工等特点。当然也同样存在如果主干线路出现故障，会影响一部分与其相连接的次级用户的正常使用。
二、高层建筑中低压配电系统的设计要求
1、供电电源安全性
高层建筑电气设计中，低压配电系统的安全性和人们的生产生活息息相关。当前，高层建筑中主要利用消防设施进行灭火。消防设施必须依靠电源进行供电。在这种情况下，当供电电源系统的安全性能较低时，发生火灾后，淋水系统、消防照明灯都发挥不了自身的作用。除此之外，当前我国大多数高层建筑物内都安装了电梯，如果供电系统不安全，电梯会由于供电原因出现故障，给人们的生活和工作带来阻碍。因此，为了提高高层建筑灭火效率以及人们生活的安全性，提高配电系统的安全性至关重要。
2、确保供电持续性和电源时间性
一般状况下，对于通过电网能提供2个独立电源的高层建筑，基本能达到一级以及二级负荷的要求。但是，高层建筑内部有很多重要的负荷。因此，需要考虑以下几点：当建筑的供电系统存在故障，并且另一个独立的供电线路不能正常工作时，可以将柴油发电机作为备用电源。针对只有1个独立电源的建筑来说，必须将柴油发电机作为备用电源。通常情况下，柴油发电机不是应急电源，而是备用电源。在高层建筑低压配电系统设计中，要具备2个以上的切换电源，电源切换的过程和时间要符合电气设备的有关规定。
三、提高高层建筑电气设计低压配电系统安全性的措施
1、設置自动切断电源装置
高层建筑为了实现安全合理用电，在设计电气系统时应安装自动切断故障设施，以充分降低其对技术人员与财产的损害程度。对此，技术人员在设计电气方案时应充分结合高层建筑的特点与设备的实际使用情况，做到合理规划。为了保证电路的安全性，避免受到威胁，还应多种点位连接接地保护装置，采用TN与YY两种电气系统。其中，在电气系统短路以及电流过大的保护系统中更多采用TN系统，且技术人员还应安装电流保护器，以防止电流短路与超负荷问题。而对于因外界因素引起的导电问题时则应采用TT系统，且接地保护系统为设备的金属外壳，当发生漏电等危险情况时，可以确保电流的及时切断。
2、加强接地保护
接地保护能为低压配电系统提供有力的安全用电保障。在高层建筑低压配电设计中，需要从电气特点和基本要求对接地保护装置进行确定。除此之外，还需要考虑：当存在多种接地保护形式时，需要进行等电位连接，以防止低压配电系统的电路受到外部电压的影响。接地方式主要有2种，分别为TT系统和TN系统。
3、选择适合备用电源
当前很多高层建筑会出现区域性停电问题，为了减少停电带来的不良影响，设计人员应准备一定的备用电源，处于安全性与合理性，采用单台机组的备用电源额定容量应保持在1500kVA以下。同时，确保备用电源在断电后可以自行启动，降低因停电引发的损失。发电机组达到一定程度时，应错开投入时间，为电流的恢复提供一定时间。当供电系统突然停电时，当负荷较大时会引发更大损失，甚至会威胁人们的财产安全。对此，恢复电力系统供电模式后不能直接送电，应延迟1min左右，之后恢复供电再重复供电，提升发电机组运行的安全性与合理性。
4、合理选择漏电断路器
随着建筑物低压配电系统的不断完善，在整个供电系统中，由于电气设备不断增多，负荷越来越大，对供电系统的安全性和可靠性都有了更高的要求。在整个低压配电系统中，漏电断路器发挥着重要的作用。漏电断路器可以及时防止重大事故的发展，实现低压配电系统安全可靠的运行。在漏电断路器的设计过程中，要对其进行科学的选型，特别是漏电断路器的漏电电流要求。
四、结束语
综上所述，低压配电系统是供配电领域当中不可忽视的组成部分，在实际的规划设计和管理工作中，相关领域的工作人员需要进一步认清高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性管理需求。通过合理地安排接地保护设计，合理选择断路器，并且不断地优化高层建筑电气设计中低压配电系统配置需求。
参考文献：
[1]张剑飞.高层建筑低压配电系统用电安全研究[J].科技创新导报，2015（14）：44.
[2]蒋学东.TN低压配电系统中单相接地安全长度的估算[J].科技创新导报，2016（19）：93，95.
[5]赵建一.高层建筑高低压供配电系统的设计及应用[J].电气制造，2015（02）.