關(guān)于高層建筑電氣低壓配電系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)探討

摘 要：高層建筑中的電器應(yīng)用以及電壓負(fù)荷量都比較大，而這就對建筑電氣設(shè)計(jì)中的低壓配電系統(tǒng)的安全性提出了更高的要求。文章對高層建筑電氣低壓配電系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)問題進(jìn)行了一些有意義的探討，希望對相關(guān)工作能夠有所借鑒。

關(guān)鍵詞：高層建筑；低壓配電系統(tǒng)；安全性設(shè)計(jì)

1 概述

隨著建筑事業(yè)的快速發(fā)展，當(dāng)前我國高層建筑無論在數(shù)量上還是在規(guī)模上都較過去有了一個顯著提高，這一方面給建筑使用者帶來了極大的便利，另一方面也對建筑的供配電安全提出了更高的要求。現(xiàn)階段，低壓配電系統(tǒng)在高層建筑的電氣設(shè)計(jì)中取得了廣泛的應(yīng)用，但低壓配電系統(tǒng)如果設(shè)計(jì)施工不當(dāng)又極易引發(fā)安全問題，進(jìn)而對整個建筑物的使用安全性都帶來嚴(yán)重影響，必須引起我們充分的重視。

與普通建筑物相比，高層建筑的用電負(fù)荷量往往都比較大，而這就對其內(nèi)部低壓配電系統(tǒng)的工作可靠性提出了更高的要求。而目前我國的低壓配電技術(shù)還不夠成熟，造成其在實(shí)際應(yīng)用中還存在不少安全隱患，必須特別重視低壓配電系統(tǒng)的安全性問題。作者結(jié)合自己多年的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就高層建筑電氣低壓配電系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)問題進(jìn)行了一些有意義的探討，希望對相關(guān)工作能夠有所借鑒。

2 影響低壓配電系統(tǒng)安全性的原因分析

2.1 電氣接地質(zhì)量問題

現(xiàn)階段，我國在高層建筑的電氣設(shè)計(jì)及施工環(huán)節(jié)中，接地形式存在嚴(yán)重的混用問題，再加上供電系統(tǒng)也沒有采取相應(yīng)的接地措施或者沒有按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行正確接地，進(jìn)而造成電氣接地存在比較嚴(yán)重的安全隱患，不僅無法實(shí)現(xiàn)對重要電氣設(shè)備的有效防護(hù)，嚴(yán)重的甚至還可能造成人員和設(shè)備損失，必須引起我們充分的重視。

2.2 保護(hù)裝置不到位

通過對當(dāng)前處于工作中的低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行分析后可以發(fā)現(xiàn)，很多保護(hù)相關(guān)的裝置都沒有進(jìn)行正確的設(shè)置，造成一旦出現(xiàn)漏電，保護(hù)裝置也無法及時動作，進(jìn)而就可能引發(fā)火災(zāi)等重大安全事故，而火災(zāi)事故一旦發(fā)生在高層建筑中，就會引起災(zāi)難性的嚴(yán)重后果。

2.3 漏電保護(hù)器使用問題

受到各種主、客觀因素的影響，有時高層建筑中的電氣接地將不可避免地會出現(xiàn)故障，進(jìn)而可能引發(fā)比較嚴(yán)重的后果，如人觸電擊和電氣火災(zāi)等。而為了有效應(yīng)對這種威脅，漏電保護(hù)器開始在高層建筑的電氣設(shè)計(jì)中得到了有效應(yīng)用。但現(xiàn)實(shí)卻是，漏電保護(hù)器因?yàn)檫x用不當(dāng)?shù)仍虻挠绊懀率蛊涔δ芡荒艿玫接行У陌l(fā)揮，這就給供配電安全帶來了不利因素。

2.4 越級跳閘導(dǎo)致巨額經(jīng)濟(jì)損失

對于在高層建筑電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)用的低壓配電系統(tǒng)，當(dāng)下級配電回路出現(xiàn)短路故障時，那么由此而產(chǎn)生的較大的短路電流往往可能引發(fā)越級跳閘，進(jìn)而導(dǎo)致大面積的斷電故障發(fā)生?？傊?，因越級跳閘而造成的經(jīng)濟(jì)損失可能十分巨大，但受到關(guān)鍵核心技術(shù)無法突破的限制，該問題到目前為止也沒有得到有效的解決，這是建筑電氣設(shè)計(jì)人員亟需解決的一個難點(diǎn)問題。

3 高層建筑低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

與傳統(tǒng)普遍建筑相比，高層建筑中的電器設(shè)備數(shù)量和負(fù)荷量更多，對電氣設(shè)計(jì)質(zhì)量的要求也越來高，所以要保障低壓配電系統(tǒng)的安全性和可靠性還是有一定難度的。此外，因?yàn)楦邔咏ㄖ奶攸c(diǎn)，造成其內(nèi)的供配電線路也比較長，而這也同時增加了安全隱患。目前我國對高層建筑電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)用的低壓配電系統(tǒng)有著明確的要求，要重點(diǎn)確保消防電梯、消火栓、生活水泵等設(shè)備的用電。對于高層建筑中的低壓配電系統(tǒng)來說，其設(shè)計(jì)方案也必須滿足這些重要設(shè)備的用電要求，同時還應(yīng)兼顧設(shè)計(jì)方案的簡單、安全以及可靠性要求等。

4 提升低壓配電系統(tǒng)安全性的設(shè)計(jì)措施探討

4.1 對于接地的保護(hù)設(shè)計(jì)

在對高層建筑內(nèi)的低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時，為了提高其工作的可靠性，降低人身以及設(shè)備受到的安全威脅，往往需要在系統(tǒng)中設(shè)置專門的接地保護(hù)或者安裝能夠自動切斷故障電路的設(shè)備。這對提高高層建筑的供配電安全以及保障低壓配電系統(tǒng)正常運(yùn)行具有重要意義，必須加以充分重視。具體而言，要針對具體高層建筑的特點(diǎn)尤其是其中電氣系統(tǒng)的特點(diǎn)來采取切實(shí)有效的接地保護(hù)措施。一般接地設(shè)置需要遵循以下原則：首先，不同高層建筑電氣系統(tǒng)中的電氣設(shè)備數(shù)量、類型以及使用情況存在差異，必須根據(jù)具體建筑中的電氣系統(tǒng)實(shí)際情況來確定接地保護(hù)的形式。目前在高層建筑中應(yīng)用較多的接地保護(hù)形式有Tr、TN和IT三種。其次，雖然接地保護(hù)形式存在多種，但無論采用哪種形式，都必須確保對總等電位進(jìn)行聯(lián)結(jié)。這樣做的意義是為了避免建筑電路受到外部危險電壓的不利影響。

4.2 配置要求

對于非消防I級供配電來說，應(yīng)該采用雙電源進(jìn)行供電，以防止當(dāng)一個電源出現(xiàn)故障后所造成的斷電事故。而對于非消防II級供配電來說，可采取回路進(jìn)行同時供電，保證充足電量。

此外，對于高層住宅干線配置來說，當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的主要包括以下三種方案：（1）只使用一路電源和一臺變壓器。這種方案要將低壓母線進(jìn)行分段，主要應(yīng)用在對負(fù)荷要求不高的普通建筑上。（2）獨(dú)立使用兩路電源和兩臺變壓器，分列運(yùn)行并設(shè)置備用電源。與第一種方案相比，這種方案的供電可靠性得到了極大地提升，適應(yīng)具有較大負(fù)荷要求的高層建筑。（3）應(yīng)用一路電源和一臺變壓器，并通過電源線低壓側(cè)引出兩個回路電源。

4.3 低壓配電系統(tǒng)中供電線路的安全性

對于低壓配電系統(tǒng)而言，確保供電線路的安全性是其中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容。具體而言，需要根據(jù)具體高層建筑的形式、特點(diǎn)以及用電設(shè)備的布置情況等對供電線路進(jìn)行合理化的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要對外界可能對線路布置造成干擾的因素進(jìn)行充分考慮，并同時確保線路在鋪設(shè)過程中不易發(fā)生損毀以保障其使用壽命。高層建筑對于火災(zāi)的防范是其電氣設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容，為了確保消防用設(shè)備的供電可靠性，一般需要采用專門的供電回路系統(tǒng)，并在整個消防系統(tǒng)的最后末一級的配電箱處專門裝置自動切換設(shè)備，以便于在緊急情況下實(shí)現(xiàn)及時切換以保障供電的正常運(yùn)行。

4.4 高層建筑接地保護(hù)設(shè)計(jì)中漏電斷路器的選擇

從理論上來說，漏電斷路器對于避免很多因電氣故障而造成的事故具有重要作用，但要確保漏電斷路器能夠正常發(fā)揮其作用，就必須根據(jù)當(dāng)前高層建筑低壓供配電系統(tǒng)的特點(diǎn)，對漏電斷路器進(jìn)行合理選型。在對漏電斷路器進(jìn)行選型的過程中，最重要的就是要確定漏電斷路器的額定電流范圍，要確保所選取型號的漏電斷路器的額定電流一定要大于建筑供電系統(tǒng)發(fā)生斷路外漏時的電流值。

5 結(jié)束語

對于高層建筑來說，確保供配電安全對于保障建筑使用者的人身和財產(chǎn)安全至關(guān)重要，而要做到這一點(diǎn)，就必須對低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行安全設(shè)計(jì)，除了盡可能采用技術(shù)先進(jìn)、可靠性較高的供配電設(shè)備外，還應(yīng)通過設(shè)計(jì)優(yōu)化來提高供電質(zhì)量和供電安全，以保障整個建筑的使用安全，從而使其能夠更好地為人類服務(wù)。

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