低壓供配電系統在高層建筑電氣設計中的可靠性探討

摘要：高層建筑的出現及相關施工技術的成熟為我國城市化進程帶來了一定的促進作業。高層建筑意味著可以在有限的城市土地資源中創造更多的生存空間，這顯然能夠有效解決各大城市土地資源不足的現狀。隨著高層建筑的數量越來越多、規模越來越大，其建設質量逐漸成為了社會各界廣泛關注的較低。電氣設計是高層建筑的基礎組成部分之一，加強對于低壓供配電系統的可靠性研究，對于提高高層建筑電氣設計實用性無疑有著一定的現實意義。

關鍵詞：低壓供配電系統;高層建筑;電氣設計;可靠性

一、高層建筑低壓供配電系統的特點和重要性

1.1特點

高層建筑低壓供配電系統具有明顯的特點，因為高層建筑結構比較復雜，因此低壓供配電系統設置也具有較大的難度。對比傳統建筑物，高層建筑物的空間跨度比較大，需要配備電梯和空調等設備，這些設備需要電力，這也突出了供配電系統建設的重要性，高層建筑施工過程中，需要注重安裝和維護高層建筑的電氣設備。

高層建筑的結構比較復雜，功能要求具有多樣化特征，這也加大了低壓供配電系統的設計難度，現如今社會經濟高速發展，人們的生活質量不斷提高，日常生活和工作當中會利用較多的電力設備，耗電量比較大，高層建筑的低壓供配電系統需要提高質量，優化相關技術。

1.2重要性

低壓供配電系統在高層建筑工程當中發揮著重要的作用，相關用電設備關系到人們生活水平，我國人民的生活水平不斷提高，對于電力的需求也不斷提高。低壓供配電系統可以滿足人們的用電需求，如果沒有科學的設計低壓供配電系統，人們的生活水平就會受到嚴重的影響，甚至還會威脅到人們的生命財產安全。低壓供配電系統可以減少工程施工成本，還可以減少工作人員的工作量，為社會經濟的發展奠定基礎。因此高層建筑施工過程中，相關部門需要重視低壓供配電系統設計工作，在最大程度上滿足人們的生活需求。

二、提升低壓供配電系統可靠性的措施

2.1對供電電源進行優化設計

如果向低壓交流配電室內部輸送10kV的市政電源，且配電系統中應用的為單母線時，想要提升系統的穩定性，設計人員可以采用設置兩臺容量相近的變壓器的方式實現。同時，這種設計方式還可以實現同時供電，當一條線路供電出現故障時，另一條線路也可以保證正常供電。高層建筑的配電系統中母線的線路十分復雜且線路類型較多。所以，在進行線路布設前，要對線路的種類和數量進行充分了解，避免為后續施工帶來影響。

2.2提高供電線路的安全性

高層建筑低壓供配電系統的線路敷設，必須以高層建筑的結構特點為布設依據，避免線路布設不合理的問題出現。線路的布設過程中，要確保與熱源的安全距離，同時要做好線路的防腐、防震處理，全面提升線路的安全性，以防線路在后期的使用過程中出現故障問題。在線路布設環節，要始終保持消防線路的獨立性，消防線路需接入專用的消防專用電源，這樣可以有效保障在火災發生時，各類消防設備可以實現正常運轉。此外，末級配電箱必須要設置自動切換裝置。在地下車庫區域，要設置獨立的應急照明電箱，以保證供配電系統出現故障時，地下車庫的照明系統可以正常使用。

2.3保障消防用電的可靠性

高層建筑的消防系統對于保障居住者生命財產安全發揮著巨大作用，所以，提升消防用電系統的可靠性具有重要意義。設計人員要選擇科學合理的配電方案，在高層建筑中，變壓器的數量通常為兩臺或兩臺以上，同時也會設置柴油發電機組。在電力供應過程中，變壓器會始終保持消防用電的穩定性，當出現故障問題時，可以自動對非消防用電負荷進行切除，如果兩條線路均出現故障，可以啟動備用電源。對于柴油發電機，要將其發動時間控制在10秒鐘以內，并保證其能承載消防系統的全部用負荷供電。

2.4提高供配電設備的可靠性

在供配電系統中，相關設備的運行情況也會對系統的可靠性造成一定影響，所以，相關工作人員要對相關設備進行科學選擇。例如，在對變壓器繼電保護設備進行選擇時，要確保設備具備錯相保護自動分合閘。對于低壓供配電系統的變壓器進行選擇時，可以選用箱型干式變壓器，此類變壓器所采用的絕緣材料具有阻燃特性，如果系統遭遇雷擊或火災等情況，可以起到一定的防御作用。同時，此類變壓器的防潮性較好，能夠在相對惡劣的環境中保持較為穩定的性能，可以有效提高供配電系統的可靠性。

2.5提高供配電系統主接線的可靠性

高層建筑的電氣設計環節，通常包含對電力負荷的計算，高低壓配電系統的設計，電氣照明系統設計等方面的內容。高層建筑低壓配電系統的控制終端較多且設備分布情況比較分散，同時，低壓配電系統還會受到諧波干擾，導致故障問題的出現，所以，強化系統主接線的可靠性設計是十分必要的。在對高層低壓配電系統的設計和改造中，可以利用系統集成的方式，這樣既可以降低工程建設成本，也利于系統后期維護工作的開展。高層建筑的低壓配電系統主要采用的是380V或220V的交流電，對于系統主接線可采用樹干式和放射式布局形式，從而減少外界干擾，達到提升系統穩定性的目的。

2.6增強接地保護裝置

對高層建筑的接地保護系統進行優化設計，也是保障低壓供配電系統穩定性的重要措施。如果建筑內部的電氣系統出現故障，接地保護裝置可以對出現故障的電源進行自動切斷，從而防止使用者受到電擊傷害。在進行接地保護裝置設計時，相關設計人員要結合建筑工程的主體結構、電路保護設置、以及具體的電氣設備等實際情況。在建筑工程低壓配電系統的運行中，需要重點保護整流變壓器，保護的內容主要包括：直接接地的部分、電氣設備的裸露部分以及容易漏電導電的部分。在整流變壓器系統的低壓配電環節，主要需對線路中的中性線N與PE線否存在交互情況進行檢查。同時，要保證切斷PE線后不影響系統的正常運行，從而實現接地保護裝置的保護性作用。

三、結論

簡而言之，低壓供配電系統在高層建筑電氣設計中發揮著重要的作用，因此設計人員需要高度重視低壓供配電系統的可靠性，高層建筑涉及到較多的電氣設備，同時具有較多的電氣設備，因此需要保障高層建筑電氣設備的可靠性，優化設計高層建筑電氣。

參考文獻：

[1]周浩博.低壓供配電系統在高層建筑電氣設計中的可靠性探討[J].中外企業家，2018（29）：123.

[2]徐國華.現代高層建筑電氣設計低壓供配電系統的可靠性分析[J].住宅與房地產，2018（19）：131.

[3]楊瑞杰.高層建筑電氣設計中低壓供配電系統可靠性研究[J].中國高新區，2017（16）：130.

[4]陳寶瑩.低壓供配電系統在高層建筑電氣設計中的可靠性探討[J].通訊世界，2017（13）：172-173.

[5]李宗強.關于高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全性分析[J].城市建設理論研究：電子版，2017（12）：215-216.

作者介紹：

王浩鵬（1987.10.26），性別：男;籍貫：河南許昌;民族：漢;學歷：研究生、碩士;職稱：工程師;職務：電力設計;研究方向：發輸電、供配電。