低壓配電系統(tǒng)在高層建筑電氣設(shè)計中的安全性探究

談志遠

摘 要：低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計會直接對高層建筑的用電安全造成影響，隨著我國高層建筑的增多，高層建筑的用電安全問題也在不斷增加，所以我國高層建筑低壓配電系統(tǒng)設(shè)計進行分析有著重要的現(xiàn)實意義。基于此，筆者在文中對高層建筑的低壓配電系統(tǒng)設(shè)計進行了分析，從供電線路設(shè)計和配電方案選擇兩個方面進行了探討，希望為相關(guān)工作人員提供有效參考。

關(guān)鍵詞：低壓配電系統(tǒng) 高層建筑 電氣設(shè)計

中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（b）-00-02

高層建筑的電氣系統(tǒng)設(shè)計具有一定的復(fù)雜性，并且隨著樓層的增加，電氣設(shè)計工作的繁瑣程度也在增加。在設(shè)計的過程中，不僅要考慮到用電的安全性，同時也要通過合理的設(shè)置，確保電力用戶的用電穩(wěn)定性。

1 高層建筑低壓配電系統(tǒng)故障導(dǎo)致的安全事故

隨著我國城市化建設(shè)的腳步不斷加快，越來越多高層建筑如雨后春筍一般被修建起來，有效緩解了土地資源緊缺的問題。但是高層建筑物的增多，卻帶來了相應(yīng)的安全問題，其中較為多見的就是“用電安全”問題。低壓配電系統(tǒng)是高層建筑電氣系統(tǒng)的重要組成部分，在高層建筑正常用電中有著重要的作用。低壓配電系統(tǒng)由配電變壓器、變電所、電路保護設(shè)備、控制保護設(shè)備組成，其作用主要用作于對電力進行合理分配，進而確保高層建筑居民的正常用電[1]。低壓配電系統(tǒng)有著相應(yīng)的安全保護裝置，一旦出現(xiàn)短路、漏電、超負載等情況，就會自動切斷電源，起到避免安全事故發(fā)展的作用。但是，近幾年我國高層建筑因低壓配電系統(tǒng)故障引發(fā)的安全問題卻屢見不鮮。究其原因不難發(fā)現(xiàn)，主要是因為我國大部分配電系統(tǒng)安裝人員的綜合素質(zhì)不過關(guān)，且選用的電氣產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，同時檢修、維護工作也沒有定期開展，致使高層建筑中的低壓配電系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)漏電、超負荷等情況，如果低壓配電系統(tǒng)中的安全裝置沒有正常工作，就有可能引發(fā)火災(zāi)、電路燒毀等等情況，進而給高層建筑中居民的人生安全、財產(chǎn)安全造成損害。從這一點就可以看出，低壓配電系統(tǒng)的安全對人民生活的重要性[2]。

2 低壓配電系統(tǒng)的安全性分析

2.1 供電線路的安全性分析

供電線路的設(shè)計，會直接對高層建筑電氣系統(tǒng)的實際使用、安全性造成影響，所以在進行設(shè)計的過程中，設(shè)計人員要充分考慮高層建筑中的用電環(huán)境、用電設(shè)備等因素，進而避免出現(xiàn)線路腐蝕、漏電等問題。同時，設(shè)計人員還要綜合考慮電線的絕緣材料，這樣才能進一步確保高層建筑居民的用電安全，目前應(yīng)用的較為廣泛的絕緣材料為聚氯乙烯（PVC）料、交聯(lián)聚乙烯（XLPE）、乙丙橡膠料。在高層民用建筑中，電路設(shè)計要考慮到緊急事故的發(fā)生，安全通道標識、消防電梯、消防調(diào)度室、消防控制室等緊急設(shè)施都應(yīng)該采用獨立的供電線路，且部分設(shè)施在最末級的供電箱，還需設(shè)置自動切換裝置[3]。地下車庫的環(huán)境較為潮濕，所以地下車庫照明線路的設(shè)置應(yīng)該更加謹慎，地下車庫的照明電路要設(shè)置專門的配電間，這樣就能有效避免漏電等情況的發(fā)生。

2.2 配電方案的安全性分析

一般情況下，高層民用建筑的變壓器為2臺以上，為了應(yīng)對意外情況，所以有一臺柴油發(fā)電機組。關(guān)于柴油發(fā)電機組的設(shè)置有著一定的要求，一般情況下，在高層建筑的進線回路都出現(xiàn)故障的時候，柴油發(fā)電機組就要充當應(yīng)急電源，并且在斷電的10s內(nèi)要正常啟動，這樣柴油發(fā)電機組才能承擔相應(yīng)的用電負荷。同時，為了應(yīng)對火災(zāi)等緊急事件，在事故發(fā)生的時候，柴油發(fā)電機組要能自動切換供電線路，將供電向消防用電進行轉(zhuǎn)移。

3 高層建筑中低壓配電系統(tǒng)接地設(shè)置

3.1 低壓配電系統(tǒng)接地保護模式設(shè)置

一般情況下，高層建筑中采用的接地保護裝置設(shè)置有3種模式：TN、IT、TT，筆者通過調(diào)查分析，在下文中對這3種模式進行詳細的分析。

3.1.1 TN模式

TN模式首先要保證整個建筑物的電氣設(shè)備外殼都連接至同一根保護線，同時低壓配電系統(tǒng)的中性點之間也要進行連接。TN模式細分為TN-C、TN-C-S、TN-S三種，3種模式有著不同的應(yīng)用特點。TN-C模式中的中性線、保護線為一體，和電氣設(shè)備的金屬外殼進行統(tǒng)一連接，然后再接至接地設(shè)備，在電路正常運行的過程中，TN-C模式能夠承載一定的諧波電流，因為其連接特點，TN-C形成了PEN線。如果供電線路出現(xiàn)了問題，PEN線就能夠通過保護裝置形成一種對地電壓，進而起到保護電氣設(shè)備的作用；TN-S模式和TN-C有著本質(zhì)上的不同，在TN-S模式中，保護線和中性線處于分開、隔離的狀態(tài)，在這種情況下，PE線路處于“無電流”的情況，所以其外殼也不會附帶相應(yīng)的電流，安全性較高。因此，TN-S模式通常用作于居民居住場所或者精密儀器供電中；TN-C-S模式是在我國高層民用建筑中應(yīng)用的最為廣泛的接地模式，在這種接地模式中，中性線、保護線處于部分分離、部分合并的狀態(tài)。其工作原理為：合并電路為變壓器至居民樓的供電電路，然后通過分離的電路部分，將電力分別輸送至各家各戶。這種接地模式結(jié)合了TN-C、TN-S二者的優(yōu)點，在確?？刹僮餍缘耐瑫r保證了電路的安全性。

3.1.2 IT模式

IT模式主要是指，電氣系統(tǒng)中的PE線以及電源接地線處于“獨立”的狀態(tài)。如果某一個電器設(shè)備出現(xiàn)了問題，或者某一條分支電路出現(xiàn)了問題，那么IT系統(tǒng)就能快速啟動保護裝置，避免故障電路對整個電氣系統(tǒng)產(chǎn)生影響。這種模式使得低壓配電電網(wǎng)的負載得到了滿足，同時針對各個家庭用電量較小的特點，一旦電路出現(xiàn)故障，檢修人員也能快速的進行維修。

3.1.3 TT模式

TT模式主要指，將電源的中性點進行和接地保護裝置進行直接連接，這種模式主要用作于城市公路供電系統(tǒng)的建設(shè)，在高層民用建筑中的應(yīng)用較少。

3.2 漏電斷路器在接地保護中的設(shè)置

漏電斷路器是確保用電安全的重要裝置，漏電斷路器的設(shè)置要結(jié)合實際情況，并且要選擇合適的斷路器種類。在進行選擇的時候，主要考慮因素為額定動作電流，確保額定動作電流了漏電斷路器中點擊量的匹配度。一般情況下，電氣系統(tǒng)中正常電流的會小于漏電斷路器中的額定動作電流，這樣才能在漏電情況發(fā)生的時候，對電路產(chǎn)生保護作用。

4 提升高層建筑低壓配電系統(tǒng)安全性的措施

第一，電器設(shè)備的選用一定要嚴格遵守國家標準以及技術(shù)規(guī)范，在選購電器設(shè)備的時候要貨比三家，盡量選擇質(zhì)量好的電器設(shè)備；第二，高層建筑中的電力用戶，必須嚴格遵守用電規(guī)范，不能為了一己私利而改動線路，避免出現(xiàn)電壓不穩(wěn)、漏電等情況；第三，在對電氣系統(tǒng)進行建設(shè)的時候，工作人員要嚴格遵守相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范，同時相關(guān)部門要通過定期的培訓(xùn)，提高工作人員的綜合素質(zhì)以及技能水平，這樣才能確保高層建筑中電氣系統(tǒng)的可靠性以及穩(wěn)定性。

5 結(jié)語

綜上所述，在對高層建筑低壓配電系統(tǒng)進行設(shè)計的時候，一定要秉承“安全至上”的原則，結(jié)合實際情況對電氣系統(tǒng)的設(shè)計進行綜合分析，選擇合理的設(shè)計方式構(gòu)建低壓配電系統(tǒng)，進而為高層建筑的電力用戶提供相應(yīng)的安全保障。

參考文獻

[1] 黃穩(wěn)正.試析高層建筑電氣設(shè)計低壓供配電系統(tǒng)的可靠性[J].綠色環(huán)保建材，2017（2）：169.

[2] 張建林.探究高層建筑高低壓供配電系統(tǒng)的設(shè)計及運用[J].建材與裝飾，2016（5）：231-232.

[3] 陳瑜.現(xiàn)代高層建筑的供配電系統(tǒng)設(shè)計要點與節(jié)能[J].科技資訊，2017，15（27）：109-110.