高层建筑低压供电系统安全性解析

摘要：目前我国取得的成就是举世共睹的，各方面都在飞快的发展着，落实到点上的就数城市的建设了，说道城市建设就少不了高层建筑了，它们在发展的同时也给设计工作人员带来了很多的问题。如在高层建筑的供配电设计中，是同一般低层建筑的供配电设计会存在很大的区别。所以，在负责对高层建筑电气设计的工作人员必须要根据高层建筑的所具有的特点，并且要结合供配电系统实际的情况构建出具有经济合理、技术先进以及安全可靠的供配电系统，安全可靠的供配电系统设计是对于高层建筑的正常运行是至关重要的。

关键词：电气设计；低压供配电系统

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

前言

当前我国的国情就是以经济发展为中心，城市建设在飞速的进行着，目前的城市建设是以高层建筑为主体，对于在建筑里电气设计中的供配电系统的可靠程度,是可以直接关系到人们的生命安全，如果出现任何事故都会带来难以想象的巨大损失，所以,在供配电系统中其主要的安全性是在电气设计里非常关键的重要因素。在对供电的可靠性要求方面以及对中断供电的影响和损失程度可以把电力负荷分为一级、二级和三级。在一类高层建筑中，消防控制室、消防风机、消防电梯、普通电梯、消防水泵、生活水泵和自动报警装置、应急照明以及自动灭火系统等一系列的设备作为一级负荷。在专用变电所里的送排风机、柴油发电机房里的送风机和专供消防水泵房内应用的消防设备和污水泵等设备是等级一致的。一级负荷别重要的负荷,除有两个电源供电外,还应增加设置应急电源, 并严禁将其他负荷接入到应急的供电系统中，这样才能满足一级负荷别重要负荷对供电可靠性及连续性的要求。而在建筑电气的设计当中, 作为经常用的应急电源一般主要是EPS应急电源与柴油发电机组这两种。

1 对于在高层建筑电气设计中对配电系统的要求

在高建筑的电气设计中其最重要的组成部分就是对于供配电系统的设计，在其设计中，安全合理的设计是可以影响到高层建筑的使用功能。在现代化的高层建筑中一般都是以住宅、娱乐、办公以及具有商业功能等方面集于一身的建筑，也就是包括了多元化的功能。与此同时，在高层建筑中主要包括了空调、消防和排水等基本设备及跟现代化的管理手段与其配套设备的相关设备。所以，在针对高层建筑供配电系统设计中必须根据建筑物的性质和规模，来确定高层建筑有关电力的负荷等级问题，也需要结合实际的供电网络情况，得以确定在高层建筑供电系统中的电源电压等级以及专线电源是公用电源还是要设置自备电源设备等问题。在对高层建筑电气设计中的供配电系统中，主要考虑的就是技术方面的因素，除此这外，还要考虑到在工程的运行管理与投资等多方面的重要问题。

2 在高层建筑中供配电系统的主要设计

2.1 在对于供电系统中的负荷等级确定以及对各级负荷容量计算的问题。在一般情况下，确定负荷等级必须要按照相关的规定进行：一级供电负荷指中断供电在政治和经济上造成重大损失者；二级供电负荷指中断供电在政治和经济上造成较大损失者；三级供电负荷对中断供电没有特殊要求，凡不属于一级、二级负荷者均为三级供电负荷。在一类高层建筑的供电系统中，负荷等级的确定可以参考《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008附录A，那里明确规定不同性质的建筑物，其设施的负荷等级划分也不同，一般来说，消防控制室、消防风机、消防电梯、普通电梯、消防水泵、生活水泵和自动报警装置、应急照明以及自动灭火系统等设施为一级负荷。

2.2 对于高层建筑的供电电压与电源的设计。在供配电系统的设计当中，为了可以保障供电系统其主要的合理性，就必须根据供电负荷等级来采取相应的保证供电的措施，而且这些措施必须要满足设计规范的有关规定。在高层建筑中，在一般情况下都没有特别重要的负荷电，所以，一般供电电源低压配电电压应用的是380／220V。

2.3 对于高层建筑物的变压器问题。通常是需要根据负荷的分布、负荷的容量以及实际的建筑物功能情况，再通过专业间的协调以及当地供电局的要求来确认变配电所的数量与位置的情况。对于变压器的容量要依据计算容量进行选择，一般变压器的负荷率在75％-85％。而低压线路供电半径一般不会超过200m，而供电的容量在超出500kW时，则供电的距离超出200m时，就必须要考虑变配电所的增设问题。如果有条件，要把变配电所的位置选在负荷中心的附近，以简化配电的系统，同时也增强系统的安全性和稳定性，也可以减少线缆使用量的情况，从而降低由于线路问题所造成的损耗。

3 对于供配电安全性的问题

在供电电源可以满足电力负荷的需要时,在变电所中供配电系统的安全性及可靠性就显得非常关键了。对于高层建筑中应用大量的一级或者是二级负荷用电, 一般选用两台或量台以上的变压器,并且还要设置一台柴油发电机组。对于起动柴油发电机组的必要条件是，当柴油发电机组的检测线检测到市电回路失压时，发电机组在10s内自动起动，以确保一、二级负荷设备的供电。与此同时，为了尽可能不降低消防的用电,如果发生突起火灾,这就要求消防控制中心发出信号切断非消防用电负荷。所以，在对一般常用又不并列运行的两台变压器与一台柴油发电机所组成的各种供配电系统方案的优点和缺点进行比较分析, 可以在实际的工程项目设计中,对其选择优良的供配电设计方案,同时也可以提高供电的安全可靠性。

4 对于供电线路的安全性问题

4.1 在供电电源可以满足电力负荷的要求时, 供电线路的安全可靠也是非常重要的。工程设计的过程中，需要根据供电系统的停电几率、停电带来的损失、电源条件、供电系统各方案所需投资等诸多因素加以确定。还需要避免由外部的热源和腐蚀以及灰尘的聚集等所存在问题给布线系统造成的影响。在防止因敷设和使用当中所受到的振动和冲击以及对建筑物的沉降、伸缩等各种问题的外界应力作用而造成的损失。而在高层建筑的民用消防用电设备中必须用专门的供电回路。在消防控制室、消防电梯、消防水泵、排烟排风风机、消防送风机等设备的供电时, 必须要在末一级的配电箱位置处设置自动的切换装备,其配电线路的敷设需要符合相关的要求规范。对于高层建筑的电气设计过程当中,在地下室的车库照明配电中，应急照明箱通常情况下会直接装到车库的墙上,然而配电箱却没有做相应的防火措施,所以如果火灾发生在配电箱的附近时，配电箱很快就会被烧毁,对此在此项配电设计时必须要设置配电间,这也是确保应急照明的供电可靠性。鉴于一类高层建筑以及重要的公共场所等防火要求高的建筑物，应采用阻燃/耐火低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆、电线或无烟无卤电力电缆、电线，这些电缆不仅试验方法成熟，而且产品标准已实现了同国际先进标准的接轨。

4.2 供配电系统的设计规范中还有一点需要注意的是，在不影响一级和二级负荷供电的情况下,如果配电线路被前段的线路短路保护电器有效保护，且该段线路已采取措施将短路危险减至最小以及旁边没有可燃物, 在这段线路与过负载的保护电器可以通过最大短路能量时,不必装设短路保护。在高层建筑的电气低压供配电设计当中,大多数都是应用分区树干式的配电方法。在对于干线首端的保护器分支线长度的方法即实用又方便,从而避免了电气设计人员用设计经验确定长度不够准确的问题,可以为整个工程的供配电系统线路的设计提供安全科学的保障。

5 结束语

因此，在高层建筑供电系统的规划设计中，安全性是最主要的出发点，我们要综合考虑到各方面的原因，在除了可以保障供配电的线路与电气负荷以外,在设计时必须还要注意采取的安全措施的重要因素,以完善系统的防雷设备,尽量降低高次谐波的分量。在电气设备中必须要采用可靠性较高的产品以先进的技术性,从而保证供电的安全系数与供电的品质要求。