高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)的安全性剖析

倪明熊

摘要：本文闡述了高層建筑低壓配電系統(tǒng)故障導(dǎo)致的安全事故，通過(guò)低壓配電系統(tǒng)的接地保護(hù)與低壓配電系統(tǒng)的接地保護(hù)兩方面對(duì)高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)的安全性進(jìn)行了詳細(xì)分析，以供參考。

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

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，對(duì)建筑工程的質(zhì)量及性能也有了新的要求?，F(xiàn)代生活不僅要滿足基本的生活需求，還應(yīng)更加豐富且多元化，傳統(tǒng)的低壓配電系統(tǒng)需要不斷完善和創(chuàng)新，這樣才能更好的符合時(shí)代變化，對(duì)電氣設(shè)計(jì)來(lái)講不僅需要新的突破，也面臨很大的挑戰(zhàn)。

一、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(guó)城市化建設(shè)的腳步不斷加快，越來(lái)越多高層建筑如雨后春筍一般被修建起來(lái)，有效緩解了土地資源緊缺的問(wèn)題。但是高層建筑物的增多，卻帶來(lái)了相應(yīng)的安全問(wèn)題，其中較為多見(jiàn)的就是“用電安全”問(wèn)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(hù)設(shè)備、控制保護(hù)設(shè)備組成，其作用：主要用作于對(duì)電力進(jìn)行合理分配，進(jìn)而確保高層建筑居民的正常用電。低壓配電系統(tǒng)有著相應(yīng)的安全保護(hù)裝置，一旦出現(xiàn)短路、漏電、超負(fù)載等情況，就會(huì)自動(dòng)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(guó)高層建筑因低壓配電系統(tǒng)故障引發(fā)的安全問(wèn)題卻屢見(jiàn)不鮮。究其原因不難發(fā)現(xiàn)，主要是因?yàn)槲覈?guó)大部分配電系統(tǒng)安裝人員的綜合素質(zhì)不過(guò)關(guān)，且選用的電氣產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，同時(shí)檢修、維護(hù)工作也沒(méi)有定期開(kāi)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(fù)荷等情況，如果低壓配電系統(tǒng)中的安全裝置沒(méi)有正常工作，就有可能引發(fā)火災(zāi)、電路燒毀等等情況，進(jìn)而給高層建筑中居民的人身安全、財(cái)產(chǎn)安全造成損害。從這一點(diǎn)就可以看出，低壓配電系統(tǒng)的安全對(duì)，人民生活的重要性。

二、低壓配電系統(tǒng)的接地保護(hù)

（一）低壓配電IT系統(tǒng)

現(xiàn)階段來(lái)說(shuō)，在高層建筑電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中通常會(huì)采用低壓配電IT系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)也是目前較為先進(jìn)的接地保護(hù)措施。常規(guī)情況下，低壓配電IT系統(tǒng)的帶電區(qū)域電源端口不采用專門(mén)的保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，而是通過(guò)對(duì)端口增加電阻和電抗的方式大幅度降低電流的方式進(jìn)行保護(hù)。

除此之外，在電氣設(shè)備正常運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)漏電情況，因此需要在電氣設(shè)備的外部進(jìn)行接地保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)，防止漏電危害。該系統(tǒng)能夠?qū)╇姺€(wěn)定性進(jìn)行有效的優(yōu)化，并且安全性能夠得到保障，一般來(lái)說(shuō)，該系統(tǒng)通常在高層建筑電氣設(shè)計(jì)中進(jìn)行應(yīng)用。

（二）低壓配電TT系統(tǒng)

低壓配電TT系統(tǒng)在建筑電氣設(shè)計(jì)中也較為常見(jiàn)。采用這種系統(tǒng)能夠?qū)﹄娫粗行渣c(diǎn)位置進(jìn)行有效的保護(hù)，對(duì)于運(yùn)行狀態(tài)下的電氣設(shè)備外部導(dǎo)電設(shè)備來(lái)說(shuō)，低壓配電TT喜用的保護(hù)措施與中性點(diǎn)位置保護(hù)方式大致相同，但該位置設(shè)計(jì)了直接接地保護(hù)設(shè)備。

低壓配電TT系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中為保證建筑供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，PE線與N中性線兩者之間，通電關(guān)系是不存在的;采用該TT系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，PE線通電情況是不存在的，因此無(wú)法傳輸電力。但在實(shí)際應(yīng)用中，該系統(tǒng)可以有效的在用電量較低的建筑中得以應(yīng)用，一般較多應(yīng)用在農(nóng)村，部分城市也有所應(yīng)用。

（三）低壓配電TN系統(tǒng)

低壓配電TN系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用與IT、TT系統(tǒng)相比復(fù)雜程度較高，在其設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)于保護(hù)線的要求嚴(yán)格，需要質(zhì)量和效率較高的保護(hù)線將電氣設(shè)備進(jìn)行連接，構(gòu)建合并式保護(hù)系統(tǒng)，連接過(guò)程中需要對(duì)中性點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一連接，這項(xiàng)內(nèi)容尤為重要。

在低壓配電TN系統(tǒng)模式當(dāng)中，TN-C、TN-C-S、TN-S這3種模式是比較有效的，需要依據(jù)統(tǒng)一的低壓配系統(tǒng)中的保護(hù)線、中性線，最后合并設(shè)置。TN系統(tǒng)中的3種有效模式，各自都存在著局限性和特點(diǎn)，其中TN-S系統(tǒng)，俗稱三相五線制供電系統(tǒng)，可以應(yīng)用于比較密集的數(shù)據(jù)區(qū)域，或者是縝密的電子設(shè)備管理領(lǐng)域。三相四線制供電系統(tǒng)是TN-C系統(tǒng)，一般應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。

三、低壓配電系統(tǒng)的接地保護(hù)

（一）接地保護(hù)安全性闡述

由于高層建筑自身的復(fù)雜性，在開(kāi)展電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中需要進(jìn)行多方面分析，最為關(guān)鍵的是使用者和施工者的人身安全，并且也要加強(qiáng)對(duì)建筑自身的安全系數(shù)考慮。為提升低壓供電系統(tǒng)安全性，一般來(lái)說(shuō)在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中都會(huì)應(yīng)用故障點(diǎn)自動(dòng)切斷技術(shù)，即接地保護(hù)裝置，通過(guò)這種方式有效的提升供電安全，為高層建筑電氣系統(tǒng)的運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。在對(duì)高層建筑電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中也要對(duì)低壓供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)位置、電氣設(shè)備應(yīng)用狀況等綜合內(nèi)容進(jìn)行研究，有效降低外部環(huán)境所帶來(lái)的運(yùn)行隱患。

（二）接地保護(hù)的應(yīng)用

本文所述的三種低壓供電系統(tǒng)較為具有代表性，對(duì)于IT系統(tǒng)來(lái)說(shuō)在進(jìn)行接地保護(hù)裝置設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠有效的切斷電氣設(shè)備的外部導(dǎo)電內(nèi)容，并發(fā)出警報(bào)，使技術(shù)人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取有效的處理措施;TN供電系統(tǒng)多采用金屬電子元件，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的電流，這種情況下對(duì)于用電量較大的電氣設(shè)別來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行有效的保護(hù)，并降低使用者的經(jīng)濟(jì)損失;而TT系統(tǒng)這是通過(guò)地外保護(hù)裝置來(lái)對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行保護(hù)，可以及時(shí)的對(duì)故障回路電流進(jìn)行切斷，更好的保證電路運(yùn)行安全。

（三）漏電斷路器種類選擇

通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行研究，我們可以指導(dǎo)漏電斷路器具有較大的作用，能夠有效的保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，一般來(lái)說(shuō)高層建筑中的電氣設(shè)計(jì)都會(huì)設(shè)計(jì)兩道漏電保護(hù)防線。在電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中需要對(duì)漏電斷路器的類別進(jìn)行科學(xué)選擇，使其能夠在合理范圍內(nèi)進(jìn)行電流切斷，選擇過(guò)程中需要對(duì)高層建筑低壓供配電的實(shí)際使用狀況及波段斷路器型號(hào)和規(guī)格進(jìn)行詳細(xì)分析，并對(duì)漏電斷路器的標(biāo)準(zhǔn)額定電流值進(jìn)行分析，使漏電斷路器能額定限制電流能夠大于電力系統(tǒng)發(fā)生斷路外漏時(shí)的電流值，確保低壓供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高層建筑相比于普通建筑而言電氣故障發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)更高，為了避免高層建筑電氣系統(tǒng)故障問(wèn)題的發(fā)生，做好低壓配電系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)具有重要意義。電氣故障的發(fā)生不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還有可能威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，這對(duì)于高層建筑的整體效益而言極具危害性。因此，在進(jìn)行高層建筑低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該從實(shí)際角度出發(fā)，將安全因素作為設(shè)計(jì)的第一要素，全面保證配電系統(tǒng)運(yùn)行安全。

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