高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性探討

羅亮

四川國(guó)恒建筑設(shè)計(jì)有限公司重慶分公司 重慶 401147

引言

電氣設(shè)計(jì)是高層建筑功能的重要部分，在設(shè)計(jì)過(guò)程中為了提高建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)用性和安全性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分重視低壓供配電系統(tǒng)的可靠性需求，讓電氣系統(tǒng)更加貼合高層建筑的使用標(biāo)準(zhǔn)。在城市建筑住房需求日漸增高的背景下，高層建筑對(duì)低壓供配電系統(tǒng)提出了更為嚴(yán)格的要求，這也為電氣設(shè)計(jì)人員帶來(lái)了一定的壓力，以下將從低壓供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則出發(fā)，逐步提出增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性的措施。

1 淺析低壓配電系統(tǒng)

1.1 放射式

放射式的供電方式主要是利用總配電箱將電直接供應(yīng)給分配電箱的方式。此種配電方式因?yàn)槊總€(gè)負(fù)荷是單獨(dú)受電的，若是出現(xiàn)短路故障，是不會(huì)影響其他配電箱中的運(yùn)行設(shè)備的，因此此種供電方式的可靠性是極高的，同時(shí)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)比較容易控制，它有待改善的方面是系統(tǒng)性能不夠靈活以及供電時(shí)所需的線路較多。放射式的分配方式通常是應(yīng)用在容電量較大的設(shè)備上，或是集中控制電源的場(chǎng)合中。

1.2 鏈?zhǔn)?/h3>

鏈?zhǔn)焦╇姺绞脚c樹(shù)干式的供電方式有些相似，都是利用一條主線電路，再連接一些分配電箱或是用電設(shè)備來(lái)完成供電，此種供電方式由于供電線路上缺少分支點(diǎn)，所要投資的費(fèi)用不會(huì)很大，對(duì)于廣泛鋪設(shè)是比較適合的。但其在進(jìn)行供電時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，在對(duì)其進(jìn)行檢查過(guò)程中需要停掉所有用電設(shè)備，因此此種供電方式的可靠性并不高，通常應(yīng)用在可靠性要求不大的小容量設(shè)備上。

1.3 樹(shù)干式

樹(shù)干式供電方式主要是通過(guò)運(yùn)用一條主線連接各個(gè)分配電箱以及總電線，使其連接完全來(lái)保障供電工作順利開(kāi)展。此種配電方式的優(yōu)點(diǎn)就是投入的資金費(fèi)用比較少，并且施工建設(shè)比較簡(jiǎn)單。它同樣存在一些缺點(diǎn)，例如配電主線出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)影響大范圍電路受到影響。因此樹(shù)干式的配電方式通常是應(yīng)用在供電可靠性不高的區(qū)域應(yīng)用，因其用電負(fù)荷分配十分均勻，它的電源設(shè)備的容量不會(huì)很高[1]。

2 供配電系統(tǒng)運(yùn)行安全性分析

2.1 供配電系統(tǒng)主接線的安全性

低壓供配電系統(tǒng)中，由于安裝有很多的系統(tǒng)主線設(shè)備，主線所發(fā)揮的作用至關(guān)重要。供配電系統(tǒng)本身就設(shè)計(jì)復(fù)雜、操作煩瑣，如果這些設(shè)備在運(yùn)行中產(chǎn)生故障，就會(huì)對(duì)整個(gè)的低壓供配電系統(tǒng)的運(yùn)行效果產(chǎn)生負(fù)面影響。所以，低壓供配電系統(tǒng)多為集成設(shè)計(jì)，以對(duì)系統(tǒng)主線設(shè)備優(yōu)化配置。為了確保所有的主線設(shè)備處于安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，就要在設(shè)計(jì)低壓供配電系統(tǒng)主接線的時(shí)候，采用380伏電壓電源或者380伏電壓電源的交流放射供配電形式以及樹(shù)干式供配電形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，且要高度重視細(xì)部的主線路設(shè)計(jì)。對(duì)于高層建筑的普通照明，在供配電線路的設(shè)計(jì)上，采用流放射供配電形式與樹(shù)干式供配電形式相結(jié)合的主接線方式為宜。如果高層建筑的電氣設(shè)備采用集中性的負(fù)荷，在供配電的主接線方式上，可以選擇流放射供配電形式即可[2]。

2.2 備用電源安全性

高層建筑中的備用電源大部分為柴油發(fā)電機(jī)組，為了提高供配電系統(tǒng)的安全性，備用電源通常需滿足以下要求：①電源為單臺(tái)機(jī)組時(shí)，額定容量需控制在1500kVA以內(nèi)；②若發(fā)電機(jī)組在大型商業(yè)高層建筑中作為應(yīng)急電源時(shí)，若供電系統(tǒng)終端，應(yīng)在10s內(nèi)正常運(yùn)作并投入使用，從而減少經(jīng)濟(jì)損失；③發(fā)電機(jī)組達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后應(yīng)分批投入負(fù)荷，根據(jù)由大到小的順序錯(cuò)開(kāi)容量的投入時(shí)間，盡量減小低壓母線的起動(dòng)壓降；④若電網(wǎng)恢復(fù)供電，則應(yīng)將備用電源延遲30～60s，讓市電自動(dòng)恢復(fù)，然后延遲3min讓發(fā)電機(jī)組停止工作[3]。

2.3 保障供電的持續(xù)性以及電源時(shí)間性

通常狀況下，針對(duì)可以通過(guò)電網(wǎng)便可以供應(yīng)獨(dú)立電源的建筑來(lái)講，它基本是可以實(shí)現(xiàn)一到二級(jí)的需求。但是因?yàn)楫?dāng)前建筑的內(nèi)部負(fù)荷極為重要，因此，需要針對(duì)下述幾點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)分析:當(dāng)對(duì)建筑中的電源系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)檢修過(guò)程中需要建立一個(gè)獨(dú)立的電源來(lái)保障建筑供電正常，因此需要配備應(yīng)急電源或是柴油發(fā)電機(jī)以備不時(shí)之需。而對(duì)于只有一個(gè)獨(dú)立電源的建筑來(lái)講，務(wù)必要將柴油發(fā)電機(jī)組作備用電源。需要重點(diǎn)注意的是柴油發(fā)電機(jī)組的存在意義是備用，而并非是應(yīng)急。所以，在對(duì)建筑進(jìn)行配點(diǎn)系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)，務(wù)必要保證有兩個(gè)或是兩個(gè)以上電源，可以保障電源隨時(shí)切換，在電源切換過(guò)程中對(duì)于時(shí)間的要求是較大的，其務(wù)必要滿足電氣設(shè)備運(yùn)行的需要[4]。

2.4 IT型低壓配電系統(tǒng)保護(hù)接地體系

保護(hù)接地是提高低壓配電系統(tǒng)安全性主要手段，通過(guò)接地體將電氣設(shè)備外殼與大地有效的連接在一起，一旦電氣設(shè)備出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，可以將漏電流及時(shí)傳輸?shù)降叵?，使得電氣設(shè)備外殼對(duì)地電位迅速下降，進(jìn)而有效保證低壓配電系統(tǒng)的綜合安全水平。在實(shí)際應(yīng)用中，IT型低壓配電系統(tǒng)保護(hù)體系屬于三線三相制配電系統(tǒng)，借助保護(hù)接地系統(tǒng)，將三相變壓器進(jìn)行繞組變?yōu)閅型結(jié)構(gòu)，以N點(diǎn)為中心點(diǎn)，以L1、L2、L3為輸出相線，使得三線三相相互促進(jìn)而不接地。在進(jìn)行實(shí)際保護(hù)中，相關(guān)工作人員要設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)接地設(shè)置，通過(guò)RE接地極將電氣設(shè)備與大地連接，在發(fā)生漏電事故時(shí)，由于大量漏電流的輸出，人即使碰到電氣設(shè)備外殼也不會(huì)發(fā)生和相線構(gòu)成回路，進(jìn)而防止觸電事故的發(fā)生。值得注意的是，大地要和各個(gè)相線阻抗進(jìn)行連接，并與絕緣電阻并聯(lián)在分布電容中，可以有效地將人體觸及電氣設(shè)備外殼電壓控制在安全范圍內(nèi)，發(fā)揮保護(hù)人體的作用[5]。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)低壓配電系統(tǒng)對(duì)于高層建筑電氣設(shè)計(jì)的重要性，在建筑電氣線路容易造成火災(zāi)事故，由此，值得我們重視低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝工作，做好安全防護(hù)措施，特別是接地設(shè)置。低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)任重道遠(yuǎn)，必須要綜合各類影響因素進(jìn)行綜合全面的考慮，從而做好規(guī)避危險(xiǎn)事故的措施，做好最佳的預(yù)防措施。

[1] 岳俊鵬.高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性探討[J].黑龍江科技信息,2015,(08):55.

[2] 劉祖斌.高層建筑電氣中的低壓配電設(shè)計(jì)分析[J].江西建材,2015,(18):204,208.

[3] 藺怡.建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中各種接地系統(tǒng)的分析[J].黑龍江科技信息,2014,(16):79.

[4] 李忱濤.高層商住樓的電氣照明設(shè)計(jì)與研究[D].西安:長(zhǎng)安大學(xué),2012.

[5] 黃柱中.高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低氣壓配電系統(tǒng)安全性探討[J].住宅與房地產(chǎn),2016,(18):69-70.