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【摘 要】随着我国经济的不断发展，我国的城市化进程也在不断地加快，这就使得城市中的高层建筑项目越来越多，对于高层建筑的施工要求也是越来越严格，而作为高层建筑电气设计中的一个十分重要的组成部分，低压配电系统在整个电气运行中发挥着十分关键的作用。将紧紧围绕着高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性这一中心主题，从接地保护出发，通过不同的系统的分析和介绍，得出相应结论，以期为相应的工作提供一定的指导。
【关键词】高层建筑；电气设计；中低压配电；安全
引言
我国城市化进程的脚步逐渐加快，城市迅速扩张，加上农村人口大量涌入城市，刺激了城市的住房需求，但城市可供建房用的土地十分有限，无法满足人们的需求，在这一环境下，建筑逐渐开始向高层化方向发展。高层建筑对于供配电系统的要求更高，高层建筑中的电气设备数量多而杂，其在对要点要求很高的同时也会在实际的运行中出现许多安全问题。所以，想要设计安全可靠的低压供配电系统，就应当按照建筑的特点以及用电设备的性质等进行综合考虑，设计出科学的供配电方案。本文通过对高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性进行分析和论述。
一、高层建筑电气设备的特点
1、用电设备种类多。高层建筑对功能的要求更多也更完善，如给水排水系统、制冷与采暖设施、火灾报警与消防联动系统、监控系统、智能安防与电子巡更系统、电梯系统、通风系统、建筑智能化和网络系统等。正是由于其功能要求越来越多，所以其用电设备也变得越来越复杂。
2、用电量大，负荷密度高。高层建筑用电负荷多、负荷密度大。据综合统计发现，高层宾馆、商住楼等高层建筑其负荷密度均在60W/m2以上，有些甚至高达150W/m2。即便对于高层民用住宅和公寓，其负荷密度也往往高达25～60W/m2。
3、供电可靠性要求高。高层建筑其用户也必定较多，因此其对用电可靠性要求也相对较高。其中存在着大量的一级负荷和二级负荷。一级负荷一般用电为2套独立的供电系统，保证一套供电系统出现故障时另一套供电系统能够可靠供电，除此之外往往还需增加一定的应急电源如柴油发电机等供电设备，以保证供电可靠性。
4、电气系统复杂。高层建筑供电系统复杂。由于高层建筑往往有更多更高的功能要求。因此其电气子系统繁多，且各个子系统相互交联，复杂程度高。例如供电系统上为保证可靠供电我们可能会采取双母线分段系统供电、消防联动系统可能会把烟雾、温度、消防系统等各个系统集成在一起而实现自动消防联动系统。同时为了提高设备管理水平、减少人力资源浪费，高层建筑往往对设备自动化、智能化要求较高。
5、变配电系统分散复杂。高层建筑因其用电量大，用电负荷分散，往往采用多个配电中心的方式进行负荷分配。一是为了更好的供电，二是可以节省电缆材料。其变配电室往往分布在整栋建筑的多个地方如地下室、大楼中间和顶层等。且监控系统、配线间、消防控制中心等都需要占用一定房间。另外在电梯旁往往还设置一定的竖井和各层的配电小间。
6、设备与线路的防火要求。高层建筑对防火要求较高，一旦发生火灾处理起来相对困难。因此高层建筑防火等级要求较高，应尽可能的多使用阻燃材料，电气布线合理、电缆敷设应尽可能的多穿管，对于易损伤处更应该做好防护。同时对于电缆口应用防火胶泥做好封堵。
二、高层建筑的供配电系统设计要求
在高层建筑中，想要保证供电电源的可靠性，较为困难。因为高层建筑的用电符合较大，其中一、二类负荷较多，对于用电设备的电能质量有更高的要求，由于高层建筑的高度较高，因此就需要较长的供配电线路。此外，高层建筑的供配电系统的设计应当做好简单可靠，便于操作与检修，且低压配电级数不应过高，在变配电设备的布置中，应当尽量做到安装于维护的操作。通常情况下，高层建筑的地下层有两层，再设计时应当将总配电室设置在地下一层，对于高层建筑来说，供配电系统的设计非常重要，设计的合理性会直接影响整个建筑的使用性能，因此需要谨慎对待。
三、低压配电系统中供电线路的安全性分析
在满足电力负荷的要求下，供电线路的可靠性也是非常关键的，供电线路的敷设方式通常应当按照建筑自身的特点以及用电设备的分布等因素确定，应当尽量避免因为外部热源或者灰尘聚集以及腐蚀污染等环境对于布线系统产生的影响。还应当注意避免在敷设以及使用的过程中因为建筑物的伸缩。受到冲击以及震动等外界应力造成的损失。高层建筑的消防用电设备一般采用专用的供电回路，包括防排烟风机、消防控制室以及消防水泵等的供电，针对此种情况，施工方应当在最末级的配电箱出设置自动切换装置，敷设的配电线路应当满足相关规范。在建筑电气设计中，地下室车库应急照明配电通常会直接明装在车库墙上，而配电箱没有安装防水设施，假如在配电箱附近发生火灾，配电箱将会很快被烧毁，针对此种情况，施工人员应当在配电间设置配电箱，以此保证应急照明系统的可靠性。
四、低配压系统中配供电方案的安全性分析
供电电源在满足电力负荷的要求下，变电所的安全以及供配电系统可靠性至关重要。高层民用建筑存在大量的一级或二级负荷，变压器台数往往为两台及以上，同时还设有一台柴油发电机组。柴油发电机组的起动要求为：当10kV两进线回路均停电时，作为应急电源使用的柴油发电机在30s内自动起动，担负起重要负荷的供电，同时为了不降低消防用电的可靠性，一旦发生火灾，要求能自动切除非消防用电负荷。在此，对最常见的不并列运行的两台变压器和一台柴油发电机组成的各种供配电系统方案优缺点加以分析和比较，以便在实际工程项目的设计中，能够选择最佳的供配电方案，提高供电的可靠性。
五、高层建筑中低压配电系统设计中的接地保护
高层建筑应可靠接地，其接地要严格的要求。配电系统设计往往采用IT、TT、TN这三种接地保护模式。其中，TT系统往往是提供设置在外露导电的部分的接地保护，起到的是及时切断故障回路中的电流的作用，实现电气保护的功能。TT系统具有的接地故障保护和IT系统差不多，同样是设置电网的外露部分。在进行接地保护的时候，如果电网的外露导电部分的故障电压在规定的标准之下，TT系统不会对供电进行保护性切断。只是通过相关的警报装置发出报警，提示相关工作人员排除相关故障。TN系统的接地故障中，大多数是由于金属性短路或者是故障发生时电流过大才会引发TN系统的保护机制。因此，应该采用电流保护器来实现对电路负荷和电流短路的保护功能，达到接地保护的作用。除此之外配电系统的接地应与防雷接地独立开来，以免形成干扰。为保证供电安全性，漏电保护器是低压配电系统设计中最常用的电气元件。因此对漏电保护器的选择也有严格的要求。漏电保护器是线路或设备漏电时防止人体触电的重要设备，因此其安全界限标准一定要满足要求。在漏电保护器的采购和选用过程中一定要严格把关，要额外注意其正常工作情况下的漏电电流动作值是否符合要求，必要时应做必要的检测。在低壓配电系统的单元上一般都需要漏电保护装置，从而保证整个供电系统的安全性。配电方式。
结束语
综上所述，高层建筑的低压供配电工作是非常复杂的工作，其与人民的工作生活有密切的关系，且会影响居民生命财产的安全。因此，在设计供配电系统时，要以“安全第一”为原则，兼顾供电效率，以此保证低压供配电系统的可靠性。
参考文献
[1]何德琦.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].《科技致富向导》，2014，（13）.
[2]杜敏.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].《新材料新装饰》，2014，（10）.
[3]江海，魏松.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].《建筑工程技术与设计》，2014，（5）.
[4]低压配电设计规范GB50054-2011
[5]中国建筑标准设计研究院，全国民用建筑工程设计技术措施-电气2009
【关键词】高层建筑；电气设计；中低压配电；安全
引言
我国城市化进程的脚步逐渐加快，城市迅速扩张，加上农村人口大量涌入城市，刺激了城市的住房需求，但城市可供建房用的土地十分有限，无法满足人们的需求，在这一环境下，建筑逐渐开始向高层化方向发展。高层建筑对于供配电系统的要求更高，高层建筑中的电气设备数量多而杂，其在对要点要求很高的同时也会在实际的运行中出现许多安全问题。所以，想要设计安全可靠的低压供配电系统，就应当按照建筑的特点以及用电设备的性质等进行综合考虑，设计出科学的供配电方案。本文通过对高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性进行分析和论述。
一、高层建筑电气设备的特点
1、用电设备种类多。高层建筑对功能的要求更多也更完善，如给水排水系统、制冷与采暖设施、火灾报警与消防联动系统、监控系统、智能安防与电子巡更系统、电梯系统、通风系统、建筑智能化和网络系统等。正是由于其功能要求越来越多，所以其用电设备也变得越来越复杂。
2、用电量大，负荷密度高。高层建筑用电负荷多、负荷密度大。据综合统计发现，高层宾馆、商住楼等高层建筑其负荷密度均在60W/m2以上，有些甚至高达150W/m2。即便对于高层民用住宅和公寓，其负荷密度也往往高达25～60W/m2。
3、供电可靠性要求高。高层建筑其用户也必定较多，因此其对用电可靠性要求也相对较高。其中存在着大量的一级负荷和二级负荷。一级负荷一般用电为2套独立的供电系统，保证一套供电系统出现故障时另一套供电系统能够可靠供电，除此之外往往还需增加一定的应急电源如柴油发电机等供电设备，以保证供电可靠性。
4、电气系统复杂。高层建筑供电系统复杂。由于高层建筑往往有更多更高的功能要求。因此其电气子系统繁多，且各个子系统相互交联，复杂程度高。例如供电系统上为保证可靠供电我们可能会采取双母线分段系统供电、消防联动系统可能会把烟雾、温度、消防系统等各个系统集成在一起而实现自动消防联动系统。同时为了提高设备管理水平、减少人力资源浪费，高层建筑往往对设备自动化、智能化要求较高。
5、变配电系统分散复杂。高层建筑因其用电量大，用电负荷分散，往往采用多个配电中心的方式进行负荷分配。一是为了更好的供电，二是可以节省电缆材料。其变配电室往往分布在整栋建筑的多个地方如地下室、大楼中间和顶层等。且监控系统、配线间、消防控制中心等都需要占用一定房间。另外在电梯旁往往还设置一定的竖井和各层的配电小间。
6、设备与线路的防火要求。高层建筑对防火要求较高，一旦发生火灾处理起来相对困难。因此高层建筑防火等级要求较高，应尽可能的多使用阻燃材料，电气布线合理、电缆敷设应尽可能的多穿管，对于易损伤处更应该做好防护。同时对于电缆口应用防火胶泥做好封堵。
二、高层建筑的供配电系统设计要求
在高层建筑中，想要保证供电电源的可靠性，较为困难。因为高层建筑的用电符合较大，其中一、二类负荷较多，对于用电设备的电能质量有更高的要求，由于高层建筑的高度较高，因此就需要较长的供配电线路。此外，高层建筑的供配电系统的设计应当做好简单可靠，便于操作与检修，且低压配电级数不应过高，在变配电设备的布置中，应当尽量做到安装于维护的操作。通常情况下，高层建筑的地下层有两层，再设计时应当将总配电室设置在地下一层，对于高层建筑来说，供配电系统的设计非常重要，设计的合理性会直接影响整个建筑的使用性能，因此需要谨慎对待。
三、低压配电系统中供电线路的安全性分析
在满足电力负荷的要求下，供电线路的可靠性也是非常关键的，供电线路的敷设方式通常应当按照建筑自身的特点以及用电设备的分布等因素确定，应当尽量避免因为外部热源或者灰尘聚集以及腐蚀污染等环境对于布线系统产生的影响。还应当注意避免在敷设以及使用的过程中因为建筑物的伸缩。受到冲击以及震动等外界应力造成的损失。高层建筑的消防用电设备一般采用专用的供电回路，包括防排烟风机、消防控制室以及消防水泵等的供电，针对此种情况，施工方应当在最末级的配电箱出设置自动切换装置，敷设的配电线路应当满足相关规范。在建筑电气设计中，地下室车库应急照明配电通常会直接明装在车库墙上，而配电箱没有安装防水设施，假如在配电箱附近发生火灾，配电箱将会很快被烧毁，针对此种情况，施工人员应当在配电间设置配电箱，以此保证应急照明系统的可靠性。
四、低配压系统中配供电方案的安全性分析
供电电源在满足电力负荷的要求下，变电所的安全以及供配电系统可靠性至关重要。高层民用建筑存在大量的一级或二级负荷，变压器台数往往为两台及以上，同时还设有一台柴油发电机组。柴油发电机组的起动要求为：当10kV两进线回路均停电时，作为应急电源使用的柴油发电机在30s内自动起动，担负起重要负荷的供电，同时为了不降低消防用电的可靠性，一旦发生火灾，要求能自动切除非消防用电负荷。在此，对最常见的不并列运行的两台变压器和一台柴油发电机组成的各种供配电系统方案优缺点加以分析和比较，以便在实际工程项目的设计中，能够选择最佳的供配电方案，提高供电的可靠性。
五、高层建筑中低压配电系统设计中的接地保护
高层建筑应可靠接地，其接地要严格的要求。配电系统设计往往采用IT、TT、TN这三种接地保护模式。其中，TT系统往往是提供设置在外露导电的部分的接地保护，起到的是及时切断故障回路中的电流的作用，实现电气保护的功能。TT系统具有的接地故障保护和IT系统差不多，同样是设置电网的外露部分。在进行接地保护的时候，如果电网的外露导电部分的故障电压在规定的标准之下，TT系统不会对供电进行保护性切断。只是通过相关的警报装置发出报警，提示相关工作人员排除相关故障。TN系统的接地故障中，大多数是由于金属性短路或者是故障发生时电流过大才会引发TN系统的保护机制。因此，应该采用电流保护器来实现对电路负荷和电流短路的保护功能，达到接地保护的作用。除此之外配电系统的接地应与防雷接地独立开来，以免形成干扰。为保证供电安全性，漏电保护器是低压配电系统设计中最常用的电气元件。因此对漏电保护器的选择也有严格的要求。漏电保护器是线路或设备漏电时防止人体触电的重要设备，因此其安全界限标准一定要满足要求。在漏电保护器的采购和选用过程中一定要严格把关，要额外注意其正常工作情况下的漏电电流动作值是否符合要求，必要时应做必要的检测。在低壓配电系统的单元上一般都需要漏电保护装置，从而保证整个供电系统的安全性。配电方式。
结束语
综上所述，高层建筑的低压供配电工作是非常复杂的工作，其与人民的工作生活有密切的关系，且会影响居民生命财产的安全。因此，在设计供配电系统时，要以“安全第一”为原则，兼顾供电效率，以此保证低压供配电系统的可靠性。
参考文献
[1]何德琦.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].《科技致富向导》，2014，（13）.
[2]杜敏.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].《新材料新装饰》，2014，（10）.
[3]江海，魏松.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].《建筑工程技术与设计》，2014，（5）.
[4]低压配电设计规范GB50054-2011
[5]中国建筑标准设计研究院，全国民用建筑工程设计技术措施-电气2009