高层建筑电气设计低压供配电系统的可靠性

高层建筑电气设计低压供配电系统的可靠性

郭聪

中国医药集团联合工程有限公司   湖北省武汉市  430077

摘要：低压供配电系统是高层建筑电气工程中的关键组成部分，该系统的设计合理性与运行可靠性对于保证用户的生活质量以及促进建筑设备使用寿命的增加具有重要意义。文章结合高层建筑低压供配电系统的组成以及电气设计意义，重点探究了提高低压供配电系统可靠性的设计策略。

关键词：高层建筑；电气设计；低压供配电系统；可靠性

1.高层建筑低压供配电系统的组成

低压供配电系统是整个高层建筑电气系统的基础，可以为建筑物内所有的电气设备提供稳定的电源。低压供配电系统的关键组成部分包括以下几方面：第一是低压配电柜。低压配电柜是低压供配电系统的核心设备，功能在于接收高压系统电源，完成电力分配，其内部包括熔断器、断路器以及接触器等元件；第二是低压配电回路，受到断路器与接触器等设备的控制，实现各个位置的低压电力供应；第三是低压配电电缆，主要功能是连接配电柜和各个用电设备，可以根据用电设备的功率以及相互之间的距离选用合适规格的电缆；第四是用电设备，主要包括电梯、照明设备、插座、空调系统以及消防系统等；第五是接地系统，可以将设备的金属外壳连接到地面，用以保护人身安全，维持设备的正常运行；第六是电气保护装置，需要根据设备功率以及运行环境选用合适的型号，主要包括漏电保护器以及过载保护器等；第七是电气控制和保护系统，需要根据高层建筑电气设计需求进行配置，包括继电器等控制元件[1]。

2.高层建筑低压供配电系统可靠性的电气设计意义

2.1能够保障高层建筑低压供配电系统的运行可靠性与安全性

对于高层建筑而言，其内部的电气设备众多，对于低压供配电系统的连续性供电要求较高。科学合理的电气设计方案可以确保高层建筑低压供配电系统的稳定性和可靠性，减少因电力故障导致的停电次数，维护各项设施的正常运行。此外，完善的电气设计可以防止高层建筑中电气事故的发生，提高系统的运行安全性，保障内部人员的财产及生命安全。

2.2能够降低建筑运营成本，提高电气设备的适应性

合理化低压供配电系统的电气设计可以增强系统的运行稳定性，在规避各类风险隐患的同时，能够提高能源利用效率，减少能源浪费，实现节能减排的目标，进而降低建筑的运营成本，为用户与电力公司带来更好的经济效益。可靠性的电气设计也能够保障高层建筑内部各种电气设备的功率满足运行需求，即使未来增加更多的新设备，高层建筑低压供配电系统也会具备一定的可扩展性与灵活性。

2.3能够提高低压供配电系统的智能化水平

对于现代的高层建筑而言，低压供配电系统在设计中需要考虑到智能化信息技术的应用，通过将建筑自动化系统（BAS）进行融合，可以在保障系统运行可靠性的基础上，实现对电力系统的远程监控和智能化管理，进而提高建筑内部的电气管理效率。

2.4能够提升高层建筑低压供配电系统的设计美观性与环保性

在对高层建筑低压供配电系统进行设计时，设计人员需要考虑到建筑物的整体风格，使其与室内装修具有协调性，合理性电气设计方案的应用可以确保配电箱、电缆桥架等设备的美观性，给予用户更好的居住体验感。不仅如此，随着设计理念的进步，环保型电气设备和材料的使用，可以减少高层建筑低压供配电系统的运行对环境带来的不良影响，符合可持续发展的要求。

综上所述，高层建筑低压供配电系统的电气设计至关重要，合理可靠的设计可以保障建筑物的电力供应、降低运营成本，并维护建筑安全[2]。

3.提升高层建筑低压供配电系统电气设计稳定性的策略

3.1合理规划

合理规划是确保高层建筑低压供配电系统高效、安全以及经济运行的基础。以下是一些低压供配电系统电气设计中的规划要点：第一，负荷计算。为了保证高层建筑低压供配电系统的设计可靠性，设计人员应当准确计算建筑用电负荷，考虑到各类用电设备的功率、数量和运行时间，计算出基础负荷、峰值负荷以及季节性负荷等，以便于选用合适的电气设备和管线材料。第二，电源接入。通过详细分析建筑位置与电网条件，设计人员可以选择最合适的电源接入点，并确定容量和电压等级满足低压供配电系统的用电需求。第三，系统架构设计。低压配电架构需要保证合理性，设计人员需要结合设计情况，确定配电柜的数量与位置，以便于管理和维护。第四，对电气设备进行合理选择。关键的低压供配电系统电气设备有低压断路器、接触器以及继电器等，设计人员需要考虑到它们的额定电流、额定电压、断路能力以及短路保护参数，为低压供配电系统的长期稳定运行奠定坚实的基础。第五，布线设计。低压供配电系统需要具备合理可行的布线路径，并且应当结合设备的位置以及型号，考虑到电缆的规格与敷设方式，以满足低压供配电系统的电气性能和安全性要求。第七，供配电监控系统设计。供配电系统的运行监控较为重要，因此需要具备单独的监控功能，可以对系统中的电压、电流以及温度等参数进行实时监测，确保能够及时发现并处理系统中的异常。

3.2安全保护设计

在高层建筑低压供配电系统电气设计中，安全保护措施的设计至关重要，直接关系到建筑内人员和财产的安全，也是提高整个系统运行可靠性的关键举措。以下是一些安全保护措施的设计要点：第一是过载保护设计，通过在低压配电柜中安装热过载继电器、电子过载保护器等过载保护装置，并设定有效的过载保护参数，可以在一定程度上防止线路与设备在长时间运行中出现的过载损坏问题。第二是短路保护设计，设计人员可以将短路断路器、熔断器等元件安装在低压配电柜中，用以迅速切断故障电路，防止建筑火灾的触发。第三是漏电保护设计，通过安装漏电保护装置，如剩余电流动作断路器等，可以在检测到漏电故障时迅速完成切断电源的操作。第四是接地保护设计，低压供配电系统中应当具备完善性的接地系统，包含工作接地、保护接地以及防雷接地等，并且接地设计需要符合国家标准与规范，工作人员也要定期检测接地电阻，确保系统的安全运行。第五是防火设计，在低压供配电系统的电气设计中，设计人员也要考虑到防火需求，通过设置防火隔离以及使用防火电缆，减少建筑电气火灾的发生概率，即使发生火灾后也可以阻止火势的蔓延[3]。

3.3冗余设计

为了提升高层建筑低压供配电系统的运行可靠性与稳定性，设计人员需要重视冗余设计，通过增加备用设备或备用线路确保主设备或主线路发生故障时，系统能够迅速切换到备用设备或线路，提供稳定性的低压电力供应。在低压供配电系统的冗余设计中，设计人员可以从以下方面考虑：第一，采用双电源或多电源的低压供配电方式，确保电源可以自动切换，如使用自动切换开关或静态切换开关，确保主电源在出现故障问题后，备用电源可以实现无缝切换。第二，为关键用电设备或重要区域配置主备配电柜或配电箱。第三，为关键用电设备或重要区域设计主备线路。第四，配置多套监控和控制系统，在主监控和控制系统发生故障时，能够迅速切换到备用监控和控制系统。

4.结语

综上所述，低压供配电系统是高层建筑电气工程中的关键组成内容，为了提高系统的运行可靠性，设计人员在工作中应当进行合理规划，采用可靠的安全措施，并提供冗余设计，推动高层建筑低压供配电系统使用寿命的增加。

参考文献

[1]韩晓慧.高层建筑电气设计低压供配电系统的可靠性分析[J].中国设备工程,2023,(23):77-79.

[2]沈鹏.低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性探讨[J].居舍,2020,(05):101.

[3]周炎君.建筑电气设计低压供配电系统的可靠性分析[J].中国住宅设施,2019,(11):66-67.