高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全問題探究

董旭冉

摘 要：人們生活水平提高，加上城市建筑用地緊張，高層建筑越來越多的出現(xiàn)在人們的視野中。在高層建筑的建設(shè)過程中，電氣工程的施工質(zhì)量和技術(shù)應(yīng)用是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，尤其要保證低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性，在高層建筑中電氣設(shè)備更多，系統(tǒng)會(huì)更加復(fù)雜，因此，我們要盡量的排除低壓配電系統(tǒng)中埋藏的隱患和安全問題，采取有效措施解決相關(guān)問題。

關(guān)鍵詞：高層建筑；低壓配電系統(tǒng)；電氣設(shè)計(jì)；安全問題

伴隨我國城市化的快速發(fā)展，土地資源日益緊張，促使人們將建筑物的高度一再提升，我國城市擁有龐大的人口數(shù)量，要保證住房滿足人們的需求，建設(shè)高層建筑不僅能緩解人民住房壓力，還節(jié)約了土地資源。隨著高層建筑的逐漸增多，其使用過程中也出現(xiàn)了一些問題，比如電氣設(shè)備和相應(yīng)系統(tǒng)的安裝存在不合理的地方，低壓配電系統(tǒng)的應(yīng)用和運(yùn)行時(shí)常出現(xiàn)故障，給使用者的生活工作質(zhì)量造成不良影響，用電安全也得到了更多人的關(guān)注。工程人員在開展電氣工程施工時(shí)，用充分考慮到高層建筑需求同普通建筑的差異性，應(yīng)該充分規(guī)劃和設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)的施工方案和標(biāo)準(zhǔn)，形成統(tǒng)一的規(guī)范。但是現(xiàn)階段還有各個(gè)方面的問題等待我們?nèi)ソ鉀Q，保證配電系統(tǒng)的安全是重中之重。

一、常見的低壓配電系統(tǒng)

1、TT低壓配電系統(tǒng)

TT低壓配電系統(tǒng)在我國由來已久，但是該系統(tǒng)的應(yīng)用范圍比TN低壓配電系統(tǒng)的應(yīng)用范圍要小很多，TT低壓配電系統(tǒng)在接地設(shè)計(jì)時(shí)充分利用電源中性點(diǎn)的位置，從而達(dá)到保護(hù)低壓配電系統(tǒng)安全性的目的。此外，在電氣設(shè)備中存在導(dǎo)電部分外漏的可能性，因此也應(yīng)該對其設(shè)置接地保護(hù)。高層建筑電氣系統(tǒng)處在正常運(yùn)行的狀態(tài)時(shí)，PE線路是不攜帶電流的，也就是說在高層建筑電氣低壓配電中利用TT系統(tǒng)時(shí)，電力系統(tǒng)內(nèi)部的PE線和中性線N是不帶電的。盡管在某種程度上來講，TT系統(tǒng)可以使漏電設(shè)備外殼對地電壓得到大幅度的降低，但是即便是降低了也無法符合安全范圍的具體要求。在充分把握TT系統(tǒng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，可以充分的認(rèn)識(shí)到，其在具有較小電容量的農(nóng)村低壓電網(wǎng)或者具有較高接地要求的電子設(shè)備中可以發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

2、TN低壓配電系統(tǒng)

在高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)最常見的一種系統(tǒng)應(yīng)用就是TN系統(tǒng)。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理就是將所有可到金屬外殼中統(tǒng)一的保護(hù)線連接到高層建筑所有的電氣設(shè)備上，并且在保護(hù)低壓配電系統(tǒng)時(shí)可以采用切合實(shí)際的保護(hù)模式。此外，為了使保護(hù)效果得到較大的提升，除了要設(shè)置電氣設(shè)備外殼保護(hù)線之外，亦要用相同模式來連接配電系統(tǒng)的各個(gè)中性點(diǎn)。在TN低壓配電系統(tǒng)中，根據(jù)電氣設(shè)備外露的不同導(dǎo)電部分及連接方式，可以將其分為三種保護(hù)模式，分別是TN-C-S、TN-C、TN-S。在設(shè)置這三種低壓配電系統(tǒng)時(shí)應(yīng)該充分考慮到保護(hù)線與中性線之間的合并關(guān)系，并有效劃分其細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)最大程度的保護(hù)低壓配電系統(tǒng)，從而切實(shí)的提高高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)的安全性。

二、配電系統(tǒng)中供配電方案的安全性分析

要保證電氣工程在高層建筑中的安全落地，就要認(rèn)真分析配電方案的安全性。設(shè)計(jì)層級(jí)保障措施或電力運(yùn)行預(yù)警機(jī)制，形成安全性的多重保險(xiǎn)，根據(jù)高層建筑的實(shí)際需求以及對配電系統(tǒng)的安裝要求設(shè)計(jì)，全力完善配電系統(tǒng)的完整性和維持其安全穩(wěn)定的供電，設(shè)計(jì)和施工人員對于安全性要重點(diǎn)分析和提出各種可行方案，高度重視安全隱患的存在，以及配電系統(tǒng)的承載能力能否應(yīng)對大樓的電力負(fù)荷。

供電電源的設(shè)計(jì)要符合高層建筑配電施工方案的要求，為保障供電穩(wěn)定，減少損失和不良影響，高層建筑還需要配備發(fā)電機(jī)組彌補(bǔ)配電系統(tǒng)發(fā)生故障暫停供電的空缺，值得注意的是，發(fā)電機(jī)組的電源最好保證其獨(dú)自發(fā)電、獨(dú)立運(yùn)行的特點(diǎn)，其使用的各種電池設(shè)備以及特殊的線路要與正常的配電系統(tǒng)分開，形成獨(dú)立的運(yùn)轉(zhuǎn)體系和可靠的后備電源力量。

供電電源的負(fù)荷等級(jí)設(shè)計(jì)要保證用電安全的基本需求，高層建筑的建設(shè)中對于負(fù)荷等級(jí)并沒有確切嚴(yán)格的要求，但是在配電系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，為了保障用電安全和供電的持續(xù)穩(wěn)定，必須要建立符合相應(yīng)的負(fù)荷等級(jí)，只有在正常的負(fù)荷等級(jí)約束下，才能保證供電的安全可靠，此注意事項(xiàng)不僅可應(yīng)用在高層建筑中，在其他的建筑建設(shè)中也要設(shè)計(jì)相對應(yīng)的安全負(fù)荷等級(jí)。

除了保證規(guī)定負(fù)荷等級(jí)下供電的安全性，還要保證高層建筑所對應(yīng)負(fù)荷等級(jí)的供電量，比如在一級(jí)負(fù)荷或者二級(jí)負(fù)荷狀態(tài)下，就要配備一定數(shù)量的變壓器和發(fā)電機(jī)設(shè)備，在供電時(shí)要注意設(shè)備的運(yùn)行狀況，防止火災(zāi)或漏電事故發(fā)生。如果有火災(zāi)發(fā)生，高層建筑的消防力量就應(yīng)該及時(shí)的確認(rèn)火災(zāi)發(fā)生的確切地點(diǎn)，保留消防系統(tǒng)的電源正常運(yùn)行，切斷其他供電電源，防止火勢蔓延，導(dǎo)致電源受損。

三、高層建筑中低壓配電系統(tǒng)的接地保護(hù)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)高層建筑低壓配電系統(tǒng)接地保護(hù)時(shí)，應(yīng)該將具備自動(dòng)切斷功能的故障電路保護(hù)裝置及時(shí)的安裝到位，當(dāng)?shù)蛪号潆娤到y(tǒng)發(fā)生故障時(shí)盡可能的保障其運(yùn)營的穩(wěn)定性和安全性。為了將接地保護(hù)系統(tǒng)的重要作用充分發(fā)揮出來，在高層建筑電氣設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該充分考慮到其電氣的特點(diǎn)和工程實(shí)際情況，詳細(xì)的掌握和了解高層建筑使用電氣設(shè)備的實(shí)際情況，并校驗(yàn)電氣回路的導(dǎo)線截面，這是接地保護(hù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，可以在一定程度上提高接地保護(hù)的安全性和有效性。在高層建筑電氣設(shè)計(jì)中，外部危險(xiǎn)電壓會(huì)對其產(chǎn)生一定的不利影響，嚴(yán)重威脅和影響高層建筑線路的安全性，在這種情況下，需要聯(lián)結(jié)低壓配電系統(tǒng)接地保護(hù)形式的總電位，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該區(qū)分不同的接地保護(hù)模式。IT接地保護(hù)系統(tǒng)是在電網(wǎng)外部導(dǎo)電部分上設(shè)置接地故障保護(hù)，因此，該系統(tǒng)在實(shí)踐過程中，外部導(dǎo)電部分若出現(xiàn)故障，且其電壓在規(guī)定范圍內(nèi)的情況下，接地保護(hù)系統(tǒng)在不中斷供電保護(hù)的前提下發(fā)出警報(bào)。TN接地保護(hù)系統(tǒng)最容易出現(xiàn)的短路問題主要集中在金屬部分，在這種情況下需要充分利用電流保護(hù)器來有效的控制短路電流，以此為基礎(chǔ)設(shè)置設(shè)備保護(hù)，接地設(shè)置的合理性和科學(xué)性可以在一定程度上使高層建筑低壓配電系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障的頻率大大降低。但是值得注意的是，若高層建筑具有較長的電網(wǎng)線路或其具有較小的電網(wǎng)線路導(dǎo)線截面，其在保護(hù)設(shè)置時(shí)應(yīng)該重視對漏電保護(hù)器的有效應(yīng)用。TT接地保護(hù)系統(tǒng)也是在外部導(dǎo)電部分設(shè)置接地故障保護(hù)，實(shí)現(xiàn)有效保護(hù)電氣，切斷故障回路電流的目的。

此外，在低壓配電系統(tǒng)接地保護(hù)中應(yīng)該重視對漏電斷路器的有效應(yīng)用，合理選擇漏電斷路器可以從整體上提高低壓配電系統(tǒng)的安全性。

結(jié)語：

在高層建筑電氣設(shè)計(jì)當(dāng)中，低壓配電系統(tǒng)的安全性至關(guān)重要，要想使其安全性得到一定的保障，就需要對低壓配電系統(tǒng)采取接地保護(hù)措施，在一定程度上提高整個(gè)高層建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，從而使高層建筑電氣設(shè)計(jì)水平得到較大的提升，以便可以更好的服務(wù)于廣大百姓，為我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[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.

[2]張紹暉.探討高層建筑電氣設(shè)計(jì)低壓供配電系統(tǒng)的可靠性[J].中華民居，2014，（18）：163-163.

[3]于淼.高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓供配電系統(tǒng)安全性的考慮[J].現(xiàn)代物業(yè)·新建設(shè)，2015，（5）：38-39.