探討高層建筑電氣設(shè)計(jì)低壓供配電系統(tǒng)的可靠性

張紹暉

摘 要：低壓供配電系統(tǒng)是建筑電氣設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)于整個(gè)電氣系統(tǒng)來說都非常重要。在建筑工程的電氣設(shè)計(jì)應(yīng)用中，由于低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工不當(dāng)引起的安全問題數(shù)不勝數(shù)，因此低壓供配電系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)?shù)玫街匾?。文章主要針?duì)高層建筑電氣設(shè)計(jì)低壓供配電系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行分析，為高層建筑電氣設(shè)計(jì)提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑；電氣設(shè)計(jì)；低壓供配電系統(tǒng)

引 言

自二十世紀(jì)九十年代以來，我國城市化進(jìn)程的腳步逐漸加快，城市迅速擴(kuò)張，加上農(nóng)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，無法滿足人們的需求，在這一環(huán)境下，建筑逐漸開始向高層化方向發(fā)展。高層建筑對(duì)于供配電系統(tǒng)的要求更高，想要設(shè)計(jì)安全可靠的低壓供配電系統(tǒng)，就應(yīng)當(dāng)按照建筑的特點(diǎn)以及用電設(shè)備的性質(zhì)等進(jìn)行綜合考慮，設(shè)計(jì)出科學(xué)的供配電方案。

1 高層建筑的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

在高層建筑中，想要保證供電電源的可靠性，較為困難。因?yàn)楦邔咏ㄖ挠秒姺陷^大，其中一、二類負(fù)荷較多，對(duì)于用電設(shè)備的電能質(zhì)量有更高的要求，由于高層建筑的高度較高，因此就需要較長的供配電線路[1]。此外，高層建筑的供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)做好簡單可靠，具有一定的安全性，便于操作與檢修，且低壓配電級(jí)數(shù)不應(yīng)過高，在變配電設(shè)備的布置中，應(yīng)當(dāng)盡量做到安裝于維護(hù)的操作。通常情況下，高層建筑的地下層有兩層，再設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)將總配電室設(shè)置在地下一層，對(duì)于高層建筑來說，供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)非常重要，設(shè)計(jì)的合理性會(huì)直接影響整個(gè)建筑的使用性能，因此需要謹(jǐn)慎對(duì)待。

2 高層住宅低壓電源配置

供電電源在滿足電力負(fù)荷的條件下，對(duì)于變電所的安全以及公配系統(tǒng)的可靠性會(huì)產(chǎn)生一定的影響。如上文所述，高層建筑大多采用一級(jí)或者二級(jí)負(fù)荷，變壓器通常由兩臺(tái)以上，同時(shí)還有一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組。啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組的條件為，當(dāng)20kV兩進(jìn)線回路均停電的情況下，作為經(jīng)濟(jì)電源使用的柴油發(fā)電機(jī)竟會(huì)在10s內(nèi)自行啟動(dòng)，擔(dān)負(fù)起重要負(fù)荷的供電。此外，為了不降低消防用電的可靠性，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，就能夠自動(dòng)切除非消防用電負(fù)荷。為了有效的保證供電的穩(wěn)定性，非消防一級(jí)負(fù)荷應(yīng)當(dāng)由雙電源進(jìn)行供電，假如一個(gè)電源出現(xiàn)了故障，也不會(huì)產(chǎn)生斷電事故。對(duì)于一些重要的負(fù)荷來說，使用雙重電源仍然無法滿足需求，還應(yīng)當(dāng)配置備用電源。對(duì)于非消防二級(jí)負(fù)荷來說，應(yīng)當(dāng)由兩個(gè)回路進(jìn)行同時(shí)供電，以此保證電量充足。

當(dāng)消防用電的負(fù)荷為一級(jí)時(shí)，其主電源與備用電源應(yīng)當(dāng)獨(dú)立設(shè)置在專用回路的雙電源進(jìn)行供電，而當(dāng)消防負(fù)荷等級(jí)為二級(jí)時(shí)，主電源與變電系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)采用雙回路的電源進(jìn)行供電。假如需要為消防用電設(shè)備提供雙重電源時(shí)，就可以將任意一個(gè)回路設(shè)置為主電源，當(dāng)出現(xiàn)電源斷電時(shí)，保證另一個(gè)電源能夠自動(dòng)進(jìn)入供電狀態(tài)[2]。高層建筑中的消消防配電系統(tǒng)裝置應(yīng)當(dāng)設(shè)立在建筑物的電源線處或者配變電出，應(yīng)急裝置應(yīng)當(dāng)與主配電裝置分開。假如條件不允許，無法分開設(shè)置，就需要將其與主電源進(jìn)行并列布置，在兩者的分界處設(shè)置防火隔斷，設(shè)置配電裝置時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照實(shí)際情況來進(jìn)行明確的標(biāo)注。在供配電設(shè)計(jì)中，低壓配電級(jí)數(shù)應(yīng)當(dāng)盡量減少，最好不要超過三級(jí)，需注意的是，將配電箱的總開關(guān)由斷路器換為隔離開關(guān)并不能減少配電級(jí)數(shù)。此外，為了有效的保證在發(fā)生火災(zāi)時(shí)能夠迅速的切斷消防負(fù)荷電源，應(yīng)當(dāng)在建筑的進(jìn)線處設(shè)立單獨(dú)的配電裝置。

3 供電線路的可靠性分析

3.1 供電線路安全的設(shè)計(jì)

在滿足電力負(fù)荷的要求下，供電線路的可靠性也是非常關(guān)鍵的，供電線路的敷設(shè)方式通常應(yīng)當(dāng)按照建筑自身的特點(diǎn)以及用電設(shè)備的分布等因素確定，應(yīng)當(dāng)盡量避免因?yàn)橥獠繜嵩椿蛘呋覊m聚集以及腐蝕污染等環(huán)境對(duì)于布線系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。還應(yīng)當(dāng)注意避免在敷設(shè)以及使用的過程中因?yàn)榻ㄖ锏纳炜s。受到?jīng)_擊以及震動(dòng)等外界應(yīng)力造成的損失。高層建筑的消防用電設(shè)備一般采用專用的供電回路，包括防排煙風(fēng)機(jī)、消防控制室以及消防水泵等的供電，針對(duì)此種情況，施工方應(yīng)當(dāng)在最末級(jí)的配電箱出設(shè)置自動(dòng)切換裝置，敷設(shè)的配電線路應(yīng)當(dāng)滿足相關(guān)規(guī)范[3]。在建筑電氣設(shè)計(jì)中，地下室車庫應(yīng)急照明配電通常會(huì)直接明裝在車庫墻上，而配電箱沒有安裝防水設(shè)施，假如在配電箱附近發(fā)生火災(zāi)，配電箱將會(huì)很快被燒毀，針對(duì)此種情況，施工人員應(yīng)當(dāng)在配電間設(shè)置配電箱，以此保證應(yīng)急照明系統(tǒng)的可靠性。

3.2 干線手段保護(hù)器分支線安全長度的分析

按照供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求規(guī)定，在不影響一級(jí)以及二級(jí)負(fù)荷中斷供電的情況下，配電線路被前段線路算路保護(hù)電器保護(hù)，加上在此段路線路與過負(fù)載保護(hù)電器能通過的短路能量較小，因此可不設(shè)置短路保護(hù)。為了增加供配電系統(tǒng)的安全性，在進(jìn)行建筑電氣低壓供配電設(shè)計(jì)中，無論是城區(qū)內(nèi)的高層建筑還是郊區(qū)的別墅，大多都采用了分區(qū)樹干式的配電方式。

4 結(jié) 語

高層建筑的低壓供配電工作是非常復(fù)雜的工作，其與人民的工作生活有密切的關(guān)系，且會(huì)影響居民生命財(cái)產(chǎn)的安全。因此，在設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)時(shí)，要以“安全第一”為原則，兼顧供電效率，以此保證低壓供配電系統(tǒng)的可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]曾德慧，楊蓓蓓，周一飛，劉雨涵.高層建筑低壓配電系統(tǒng)漏電的火災(zāi)危險(xiǎn)性及其防范措施研究[J].科技信息.2010，32（29）：43～45.

[2]秦紅梅.高層建筑電氣設(shè)計(jì)中有關(guān)消防設(shè)備的設(shè)置與控制等問題的探討[J].中華民居（下旬刊）.2013，43（11）：63～65.

[3]C. Gallé，J. Sercombe. Permeability and pore structure evolution of silicocalcareous and hematite high-strength concretes submitted to high temperatures[J]. Materials and Structures.2009，21（10）：42～44.