高層建筑電氣設(shè)計中低壓配電系統(tǒng)安全性分析

王偉

摘要：在21世紀市場經(jīng)濟蓬勃發(fā)展的今天，人口數(shù)量已將達到峰值，建筑的樓層需求也越來越高。隨著樓層高度的增加，建筑電氣工程的設(shè)計需求也越來越多。其中低壓配電系統(tǒng)的安全性是最為人所關(guān)注的，因為這直接關(guān)乎到廣大群眾的生命財產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：建筑電氣設(shè)計;低壓配電系統(tǒng);安全性

前 言

在我國建筑樓層數(shù)量在十層以上，建筑高度在二十四米以上的就被稱作高層建筑。針對高層建筑樓層多、用電需求量大的特點，其相對應(yīng)的電壓負荷載需求也跟著增多。在人員密集的高層建筑中大量的電器同時運作，其安全隱患不言而喻。此時的供電系統(tǒng)就要發(fā)揮其維護電力系統(tǒng)正常運作的功能。筆者將闡述高層建筑電氣設(shè)計中的低壓配電系統(tǒng)經(jīng)常安全問題以及解決方法，以此來提升低壓配電系統(tǒng)使用的安全性。

一、在低壓配電系統(tǒng)中出現(xiàn)的安全問題是可以避免

由于高層建筑中電壓負荷載需求量大，對電氣設(shè)備的配電系統(tǒng)要求就高。樓層高度如果在十層以上，那么其供電線路就要很長。除此之外，像是消火栓、消防電梯等用電設(shè)備，都需要對其負荷供電進行嚴格的規(guī)定。所以要滿足高層建筑的供配電系統(tǒng)需求，是有難度的。

低壓配電系統(tǒng)是在供配電系統(tǒng)中尤為關(guān)鍵的一個部分，是由低壓配電器、配電變電所、配電變壓器、高壓配電線路以及控制保護設(shè)備組成。其作用是對電量進行分配的同時，在發(fā)生電量過載或者電能超負荷時自動進行切斷，以實現(xiàn)對供配電設(shè)備的保護。在實際應(yīng)用中，由于安裝維護的工作人員素質(zhì)能力有限，對電氣設(shè)備和線路的檢查不及時。又或者是因為使用的電氣設(shè)備質(zhì)量不達標等多種情況并存，從而造成漏電，引起火災(zāi)，為人民群眾的生命財產(chǎn)安全帶來損失。針對此類情況，電氣設(shè)計人員采用電位聯(lián)結(jié)、選擇保護接零以及裝配漏電保護器等措施規(guī)避這種安全隱患。

二、在低壓配電系統(tǒng)中供配電方案的安全性分析

在制定供配電方案的時候，滿足電力負荷的同時，變電所的安全性起著至關(guān)重要的作用。一級二級負荷是高層建筑中大量使用的，所以變壓器的需求在兩臺以上。與此同時，還需要配備一臺柴油發(fā)電機組，其作用是肩負起電力負荷需求的同時保證消防用電。當火災(zāi)發(fā)生時，柴油發(fā)電機組能自動切斷非消防用電負荷，以保證消防用電的運行。在確定供配電方案的過程中，采用并列運行兩臺或兩臺以上的變壓器和配設(shè)一臺柴油發(fā)電機組是實現(xiàn)低配壓系統(tǒng)供配電的最佳方案。

三、在低壓配電系統(tǒng)中供電線路的安全問題

供電線路的安全性是供電電源能否長期有效地滿足電力負荷需求的重要條件。根據(jù)建筑的實際條件，確定供電線路的敷設(shè)方式。在敷設(shè)供電線路的過程中，要避免接觸腐蝕物、污染物，遠離外部熱源、灰塵聚集地等對線路的安全使用存在影響的各種因素。還要考慮供電線路在使用的過程中，因建筑的伸縮性而出現(xiàn)的振動和碾壓等外界應(yīng)力而造成的損害。高層建筑地下室車庫的電氣設(shè)計中，急照明設(shè)備往往安裝在地下室車庫的墻上。如果發(fā)生火災(zāi)，配電箱沒有做防水措施那么很快就會被燒毀，應(yīng)急照明的作用也就無從實現(xiàn)。所以地下室車庫配電箱應(yīng)配備配電間，以此來保證應(yīng)急照明在防火應(yīng)急方面的有效性。

四、電氣設(shè)計中低壓配電系統(tǒng)的保護設(shè)計

1.低壓配電系統(tǒng)中接零保護的設(shè)計

接零保護是指，在低壓配電系統(tǒng)中將電力系統(tǒng)的中性點和地面連接起來。具體操作就是把電器設(shè)備的外部與供電系統(tǒng)的中性點用PEN線聯(lián)系起來，此種供電手段就是TN供電系統(tǒng)。供電系統(tǒng)中的裝置與接零裝置是互相聯(lián)系的，像是斷路器。電器如果發(fā)生短路現(xiàn)象，短路的電流就會沿著該電器的保護線進行回流到接地的地方。

2.低壓配電TN系統(tǒng)

在利用TN系統(tǒng)對低壓配電系統(tǒng)進行供電之前，除了把配電系統(tǒng)中的中性點間連接起來外，先要將電氣設(shè)備外殼與一個保護線連接起來，進行一定的保護設(shè)置。在TN供電系統(tǒng)中還存在TN-S、TN-C和TN-C-S，這三種模式是根據(jù)低壓配電系統(tǒng)中保護線和中性線之間的合并關(guān)系設(shè)置的。在設(shè)計電網(wǎng)的過程中，電網(wǎng)線路中銅導(dǎo)線的截面面積達到了一定的標準，則需根據(jù)需求使用合理的接線方式。在使用接線方式時不能濫用一些不合理的方式，這樣會造成整個線路癱瘓的情況發(fā)生。TN-S、TN-C和TN-C-S，這三種模式在各自的實際應(yīng)用中尤其特有的優(yōu)勢與劣勢。TN-S系統(tǒng)是指三相四線加PE線的接地系統(tǒng)，主要應(yīng)用于精密電子儀器、數(shù)據(jù)處理以及有爆炸危險的場合。TN-C系統(tǒng)也是三相四線系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的方案設(shè)計在實際應(yīng)用中很容易實現(xiàn)。TN-C-S系統(tǒng)主要適用于工礦企業(yè)的供電。

3.低壓配電 TT 系統(tǒng)

在高層建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計的過程中，TT系統(tǒng)是指在電源中性點處要直接進行接地保護設(shè)計。在對外漏導(dǎo)電部分的電氣設(shè)備進行接地設(shè)置時也要進行相應(yīng)的保護設(shè)置。建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計中的低壓配電系統(tǒng)在使用TT系統(tǒng)時，電力系統(tǒng)中的中性線N和PE線路之間間并沒有進行通電。而且在建筑電氣運行時，PE線路不通電。在高層建筑電氣設(shè)計中低壓配電系統(tǒng)對TN系統(tǒng)的應(yīng)用一般都是些用電要求低、電容量低的場合，像是電氣設(shè)備量小設(shè)備不聚集的農(nóng)村。在個別城市的公用低壓線路的供電中會使用TT系統(tǒng)，但會對這些個別的用電地區(qū)進行低壓配電TT系統(tǒng)的供電規(guī)定。

4.低壓配電 IT 系統(tǒng)

在高層建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計的過程中，IT系統(tǒng)是指在電源端口的帶點區(qū)域不進行接地設(shè)置，而是將電源端口的帶電區(qū)域通過電抗、高電阻以及阻抗來進行接地保護。此外，用電設(shè)備中的外漏的導(dǎo)電部分也應(yīng)直接進行接地保護。在建筑電氣設(shè)計中低壓配電系統(tǒng)中，使用IT系統(tǒng)進行電力供應(yīng)具備了較高的穩(wěn)定性和安全性。IT系統(tǒng)尤其適用于那些對供電要求高，需要不間斷進行供電的建筑中。目前許多建筑企業(yè)已經(jīng)在生產(chǎn)運行的過程中使用了此系統(tǒng)，使用效果非常實惠。

5.低壓配電系統(tǒng)中接地保護的設(shè)計

接地保護與接零保護不同，它沒有與電器設(shè)備的外部和供電系統(tǒng)的聯(lián)系，是以獨有的接地極的方式對低壓配電系統(tǒng)進行保護的。高層建筑電氣系統(tǒng)的設(shè)計過程中，如何保證供電用電的安全性，使民眾的人身財產(chǎn)安全免受傷害？一般情況下供電系統(tǒng)的運行保障，是建筑電氣系統(tǒng)的在設(shè)計的過程中設(shè)置自動切斷發(fā)生故障的電路設(shè)備或是進行接地保護。其中接地保護的設(shè)置要通過建筑工程中的實際條件來進行。實際條件是指建筑電氣配電系統(tǒng)中電氣回路中的保護線額截面面積、電氣設(shè)備的使用情況以及接地保護形式。在使用接地保護形式時，需要注意的是要進行總等電位聯(lián)結(jié)，是為了避免建筑線路會受到外部危險電壓的影響。

五、結(jié)束語

隨著經(jīng)濟發(fā)展步伐的加大，人們對生活質(zhì)量的要求越來越高。其中居住的環(huán)境質(zhì)量尤為被人們關(guān)注，高層建筑已逐漸走入民眾住房的普遍趨勢。電氣設(shè)計是為人們居住安全保駕護航的重要因素，在實踐中證明解決問題不如把問題擋在“出現(xiàn)”之內(nèi)。電氣工程中低壓配電系統(tǒng)的安全性設(shè)計正是起了杜絕問題出現(xiàn)的作用。在高層建筑越來越多的投入使用的情況下，對電氣設(shè)計中配供電方案、供電線路的安全問題的分析以及對接零保護、接地保護措施進行探究。以確保高層建筑的供配電系統(tǒng)安全，避免安全事故發(fā)生所造成的損失。

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