高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性分析

劉俊發(fā)

LIU Jun-fa

（上海林同炎·李國豪土建工程咨詢有限公司山東分公司）

(Shanghai T.y.lin Li Guohao Civil Engineering Consulting Co., Ltd. Shandong branch)

高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性分析

劉俊發(fā)

LIU Jun-fa

（上海林同炎·李國豪土建工程咨詢有限公司山東分公司）

(Shanghai T.y.lin Li Guohao Civil Engineering Consulting Co., Ltd. Shandong branch)

隨著我國城市化進(jìn)程的加快，城市的用地面積日趨緊張，這就使得高層建筑在城市建設(shè)過程中日趨廣泛。而電力作為人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ髦械谋仨毮茉?，所?dǎo)致的高層建筑電力安全隱患也日趨凸顯。因此，對(duì)高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全的分析就顯得非常必要。

高層建筑；電氣設(shè)計(jì)；低壓配電系統(tǒng)；安全性

1 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，我國城市化進(jìn)程不斷加快，無數(shù)建筑在城鎮(zhèn)迅猛聳立，使得我國城市用地資源日益緊張，而高層建筑無疑能夠有效緩解這種狀況。與此同時(shí)，由于電力在人們的日常工作與生活中有著廣泛的應(yīng)用，這就使得高層建筑在構(gòu)造時(shí)充分考慮到電氣設(shè)計(jì)的內(nèi)容。為了保證高層建筑的電力供給，低壓配電系統(tǒng)就成為了高層建筑在電氣設(shè)計(jì)過程中尤為重要的構(gòu)成成分。但是，隨著低壓配電系統(tǒng)在高層建筑中的應(yīng)用與推廣，低壓配電系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所存在的安全隱患問題就顯得尤為重要，這是因?yàn)槠湓诼╇姇r(shí)，很有可能會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)，給居民的人身安全及財(cái)產(chǎn)安全帶來嚴(yán)重威脅。因此我們必須對(duì)低壓配電系統(tǒng)有所了解，以便更好地解決低壓配電系統(tǒng)在高層建筑應(yīng)用中的隱患，保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

2 低壓配電系統(tǒng)安全性概述及所存在的問題

低壓配電系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對(duì)高層建筑的電力進(jìn)行使用分配，它由控制保護(hù)設(shè)備、配電變壓器以及配電變電所等部分構(gòu)成。當(dāng)這些組成部分出現(xiàn)超負(fù)荷工作運(yùn)行的嚴(yán)重情況時(shí)，就會(huì)進(jìn)行自主切斷工作，以確保高層建筑的用電安全型得到足夠的保障。然而，高層建筑在低壓配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)、采購、安裝及運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，往往會(huì)出現(xiàn)安全性隱患，導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)主要有以下幾點(diǎn)原因：（1）在低壓配電系統(tǒng)在選購過程中，采購人員沒有對(duì)低壓配電設(shè)備進(jìn)行檢查，導(dǎo)致設(shè)備本身就存在先天性缺陷；（2）設(shè)備安裝過程中負(fù)責(zé)安裝的人員自身專業(yè)素質(zhì)缺失，安裝技術(shù)不過關(guān)；（3）高層建筑的物業(yè)管理人員及維修人員缺乏對(duì)低壓配電系統(tǒng)的定期檢測(cè)與修繕。而以上原因?qū)?huì)導(dǎo)致低壓配電系統(tǒng)漏電情況的產(chǎn)生，甚至在嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生火災(zāi)，因此，對(duì)高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)的安全性分析就顯得尤為重要。

3 高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性分析

3.1 供電線路的安全分析

我們?cè)谶M(jìn)行低壓配電系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，必須對(duì)供電線路進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃，在這個(gè)過程當(dāng)中，需要從高層建筑的構(gòu)成結(jié)構(gòu)、周邊環(huán)境、電氣設(shè)備以及建筑材料等方面進(jìn)行全方位的考量。例如，在高層建筑的設(shè)計(jì)當(dāng)中，有關(guān)消防設(shè)備的供電線路必須為其開辟一條專門的通道，以防在停電、火災(zāi)等意外危險(xiǎn)情況發(fā)生時(shí)，消防設(shè)備的使用不受影響。并且，高層建筑的居民在對(duì)家中房屋進(jìn)行設(shè)計(jì)改造時(shí)，不得擅自更改特殊設(shè)施，如消防電梯、消防水泵等的供電線路。這樣的規(guī)定是為了在意外發(fā)生時(shí)，最大限度地減少人民的生命財(cái)產(chǎn)損失。

3.2配電方案的安全性分析

在高層建筑的低壓配電系統(tǒng)中，往往會(huì)配備2臺(tái)或2臺(tái)以上的變壓器，并且為了防止突發(fā)意外的出現(xiàn)，還會(huì)同時(shí)配備柴油發(fā)電機(jī)。通常來講，柴油發(fā)電機(jī)組只有在高層建筑的低壓配電系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重問題時(shí)才會(huì)被允許作為應(yīng)急裝備來使用，并且，只有在低壓配電系統(tǒng)的兩條進(jìn)線回路均發(fā)生故障時(shí)才能夠進(jìn)行自動(dòng)啟動(dòng)。尤其是在火災(zāi)情況意外發(fā)生時(shí)，高層建筑的低壓配電系統(tǒng)會(huì)按照預(yù)先設(shè)計(jì)的程序?qū)φ苯ㄖM(jìn)行斷電，以防止火災(zāi)引起電路走火，進(jìn)而出現(xiàn)爆炸的危險(xiǎn)情況。因此，在對(duì)低壓配電系統(tǒng)的安全性進(jìn)行分析時(shí)，必須充分考慮到變壓器及柴油機(jī)發(fā)電機(jī)機(jī)組對(duì)低壓配電安全性所起到的積極作用。

3.3低壓配電系統(tǒng)接地保護(hù)模式

3.3.1 低壓配電IT系統(tǒng)模式

為了提升低壓配電系統(tǒng)的安全性，在高層建筑低壓配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)當(dāng)中，往往會(huì)采取接地安全保護(hù)的相關(guān)設(shè)計(jì)。所謂接地安全設(shè)計(jì)，是指在高層建筑內(nèi)部出現(xiàn)危險(xiǎn)情況時(shí)，例如火災(zāi)的發(fā)生，接地保護(hù)裝置會(huì)進(jìn)行自主斷電，避免電路及電氣設(shè)備在火災(zāi)中給人們的生命安全帶來更大的威脅隱患，因此，接地保護(hù)設(shè)計(jì)就顯得至關(guān)重要。目前，在對(duì)高層建筑的低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)，通常有以下3種接地保護(hù)模式。即IT模式、TT模式以及TN模式。

首先，所謂低壓配電IT系統(tǒng)模式，是指接地制。從當(dāng)前情況來看，在對(duì)高層建筑進(jìn)行低壓配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)當(dāng)中，低壓配電IT模式是一種能夠?qū)Φ蛪号潆娤到y(tǒng)進(jìn)行有效保護(hù)的先進(jìn)接地保護(hù)模式。它的特點(diǎn)是，在一般情況下，IT系統(tǒng)模式并未進(jìn)行接地保護(hù)配置裝配，它主要是對(duì)帶電區(qū)域的端口進(jìn)行了電抗和高電阻的設(shè)置，從而使接地保護(hù)得以有效的實(shí)現(xiàn)。另外，在低壓配電系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，往往會(huì)出現(xiàn)漏電情況，這就需要對(duì)接地保護(hù)裝配進(jìn)行相關(guān)設(shè)置，以防止漏電情況帶來的危害。由于低壓配電IT模式對(duì)低壓電氣系統(tǒng)供電穩(wěn)定性的提高有著良好的效果，并且，一般來講，IT系統(tǒng)模式往往能夠滿足耗電量高或者需要進(jìn)行連續(xù)性供電的高層建筑的需求，因此，國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)，低壓配電IT模式是他們的首選。

3.3.2 低壓配電TT系統(tǒng)模式

其次，低壓配電TT模式是另一種常用的電氣系統(tǒng)接地模式。在低壓配電TT系統(tǒng)模式的應(yīng)用中，高層建筑低壓配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)者往往會(huì)對(duì)電源中性點(diǎn)處進(jìn)行保護(hù)裝配的直接安裝，這是一個(gè)需要進(jìn)行科學(xué)合理分析的過程。此外，這種模式在電氣設(shè)備的外部還進(jìn)行了導(dǎo)電裝置的配備，并且進(jìn)行了直接接地的保護(hù)裝置的安裝，這就使得低壓配電系統(tǒng)在高層建筑的電氣保護(hù)過程當(dāng)中，能夠?qū)╇娤到y(tǒng)進(jìn)行有效保護(hù)，確保其平穩(wěn)運(yùn)行。這種模式往往在城市的公交系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。

3.3.3 低壓配電TN系統(tǒng)模式

最后，TN模式是除了IT模式和TT模式外所常用的一種低壓配電系統(tǒng)模式。TN模式在實(shí)際操作過程中較為復(fù)雜，它需要走一條專門的保護(hù)線路，從而使需要被保護(hù)的電力電氣設(shè)備被連接在一起，使得能夠?qū)ζ溥M(jìn)行接地的保護(hù)。它的復(fù)雜主要體現(xiàn)在中性點(diǎn)的連接方面，電氣設(shè)計(jì)者必須對(duì)每一個(gè)需要被納入保護(hù)的電氣設(shè)備進(jìn)行中性點(diǎn)的確認(rèn)，以便施工者能夠?qū)㈦姎庠O(shè)備的中性點(diǎn)全部連接在一起，這就造成了工程量的繁瑣且誤差率較高的缺陷。其中，TN-S、TN-C以及TN-C-S這3種模式在TN模式中系統(tǒng)模式中較為常見。TN-S往往應(yīng)用在復(fù)雜的電子設(shè)備處理領(lǐng)域；TNC-S在礦業(yè)的生產(chǎn)及其他工業(yè)領(lǐng)域較為常用。

3.4 接地保護(hù)設(shè)計(jì)中的漏電斷路器分析

漏電斷路器在接地保護(hù)的應(yīng)用中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。在高層建筑低壓配電系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程當(dāng)中，我們發(fā)現(xiàn)，漏電斷路器能夠在低壓配電系統(tǒng)出現(xiàn)漏電情況時(shí)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，防止漏電事態(tài)的進(jìn)一步擴(kuò)大化，為及時(shí)排除險(xiǎn)情贏取了時(shí)間。在漏電斷路器的電流設(shè)置當(dāng)中，其電流設(shè)置值必須高于低壓供電系統(tǒng)的額定電流，這是我們需要注意的一點(diǎn)。

4 結(jié)束語

隨著我國城市化進(jìn)程的加快，高層建筑在我們的生活中日趨廣泛，因而高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性分析也就顯得尤為重要。本文主要對(duì)高層建筑中低壓配電系統(tǒng)安全性概述及所存在的問題進(jìn)行了初步分析，在此基礎(chǔ)上，對(duì)高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性進(jìn)行了研究與分析，進(jìn)而對(duì)低壓配電系統(tǒng)接地保護(hù)模式的種類有了一定的認(rèn)知，從而更有效地消除低壓配電系統(tǒng)安全性中所存在的隱患，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來進(jìn)一步的保障。

[1]王宏偉. 高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性探討[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用, 2012(16):222-222.

Safety Analysis of Low Voltage Distribution System in Electrical Design of High Rise Building

With the acceleration of the process of urbanization, the urban land area is becoming increasingly tense, which makes the high-rise building in the process of urban construction is becoming more and more extensive. As the necessary energy for people's daily life, electric power safety risk caused by high-rise buildings is becoming more and more prominent. Therefore, it is very necessary to analyze the safety of low voltage distribution system in the electrical design of high-rise buildings.

high-rise building; electrical design; low voltage distribution system; security