淺談高層建筑電氣設(shè)計中低壓供配電系統(tǒng)的可靠性

趙軍宏

摘要：現(xiàn)如今城市建設(shè)腳步進(jìn)一步加快，高層及超高層建筑如雨后春筍般陸續(xù)涌現(xiàn)出來，和普通建筑相比較，高層及超高層建筑供電負(fù)荷更大，加上建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備數(shù)目與類型繁多，增加了電氣安全隱患。在這樣的工況下，低壓供配電系統(tǒng)可靠運(yùn)行的意義隨之凸顯出來，對建筑物電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有維護(hù)作用。因此，在建筑電氣設(shè)計過程中，相關(guān)人員應(yīng)對低壓供配電系統(tǒng)的可靠性予以一定重視，進(jìn)而保證建筑電氣設(shè)計質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高層建筑;電氣設(shè)計;低壓供配電系統(tǒng);可靠性

一、建筑電氣設(shè)備的可靠性

高層建筑中的電氣設(shè)計直接關(guān)系到居民生命財產(chǎn)安全，因此要重視高層建筑中的電氣設(shè)計。建筑越高存在的安全隱患越多，相對電氣設(shè)計也就越復(fù)雜。

高層建筑的低壓供配電對建筑的用電安全起著至關(guān)重要的作用，它直接影響著我國建筑行業(yè)的發(fā)展水平，并對人們的生活水平也有著一定的影響。建筑行業(yè)想要提升其發(fā)展的層次，需對建筑設(shè)施的供配電設(shè)計上投以關(guān)注，分析出該電力系統(tǒng)的可靠性設(shè)計方式。傳統(tǒng)的電氣設(shè)計已無法滿足建筑設(shè)施的功能展現(xiàn)為讓高層建筑中的電力設(shè)備可正常的運(yùn)行，需要調(diào)節(jié)好電力能源的使用狀況，對其設(shè)計理念進(jìn)行改革和創(chuàng)新，優(yōu)化并改善其方式，合理的安排建筑施工的布局，保證電力線路不會受到溫度的影響，更不會沾染到其它的灰塵等。將建筑設(shè)施的伸縮程度以及其沖擊力考慮進(jìn)去，可適當(dāng)?shù)脑O(shè)置一些專用的電力線路，比如說消防設(shè)備的使用上，在對其進(jìn)行電力線路的設(shè)計時，可以從多個角度去考慮其實施的范圍以及方式，以安全為主，構(gòu)建供配電的回路。在一些地下車庫的電氣設(shè)計中，要對供配電的電箱進(jìn)行安全性的設(shè)計，把其防止在配電間中，防止火災(zāi)等意外事件發(fā)生對其的影響，保證照明系統(tǒng)可以安全運(yùn)行。

二、影響低壓供配電系統(tǒng)可靠性的因素

（一）過載與短路

過載是電流超出設(shè)備的額定能力;短路是電路中電流流動的路徑越過局部或全部負(fù)荷。為保證建筑電氣設(shè)計整體質(zhì)量，促進(jìn)低壓供配電系統(tǒng)安全運(yùn)行，應(yīng)裝設(shè)過載保護(hù)與短路保護(hù)設(shè)備。當(dāng)配電系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障時，斷路器與保護(hù)裝置能在短時間內(nèi)作出應(yīng)答，斷離故障電路，進(jìn)而維護(hù)供電線路和設(shè)備設(shè)施運(yùn)行的安全性。當(dāng)用電設(shè)施數(shù)目較大時，負(fù)荷量增加會造成載流元件過載，過載電流是緩慢增加的，較短時間內(nèi)不會對設(shè)備形成損傷。而斷路會造成電流瞬間增加，短路電流可能是額定電流的幾十倍到幾百倍，大的短路會瞬間使設(shè)備燒損，因此應(yīng)迅速切斷電源，防止出現(xiàn)事故或事故擴(kuò)大。

（二）接地質(zhì)量問題

在高層建筑電氣設(shè)計中，常常發(fā)生低壓供配電系統(tǒng)接地形式混亂問題，或是接地管理混亂，再加上接地處理沒有充分的重視，接地處理不規(guī)范，沒有根據(jù)相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，很容易發(fā)生接地質(zhì)量問題，降低低壓供配電系統(tǒng)的可靠性。

（三）漏電保護(hù)問題

漏電保護(hù)是低壓供配電系統(tǒng)的一種保護(hù)性措施，可以直接預(yù)防或是控制接地事故，若人體接觸電流，漏電保護(hù)裝置可以瞬時跳閘，切斷電源，保證人身安全。但就當(dāng)前而言，在低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計中，無論是漏電保護(hù)裝置的選擇或是使用，都存在一定的問題，降低了漏電保護(hù)裝置的保護(hù)作用，影響低壓供配電系統(tǒng)的可靠性。

三、建筑電氣設(shè)計低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計

（一）分析供配電線路的可靠性

高層建筑中應(yīng)用的電氣設(shè)備在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中對電力負(fù)荷有很高的要求，所以配電系統(tǒng)的可靠性是非常重要的。在鋪設(shè)整個高層建筑的供配電系統(tǒng)時，一個結(jié)合高層建筑的實際運(yùn)行，鋪設(shè)相應(yīng)的供電線路，安裝相關(guān)的電力設(shè)備。為了確保整個供配電系統(tǒng)在長期運(yùn)行時不會受到灰塵的影響，還應(yīng)注意，供電和配電線路應(yīng)遠(yuǎn)離可能腐蝕該線路的材料。由于高層建筑的安全性，高層建筑需要消防設(shè)備和電梯設(shè)備。此時，高層建筑的供電線路設(shè)計應(yīng)考慮供電回路。例如，配電箱應(yīng)安裝在消防設(shè)備旁邊。與此同時，由于當(dāng)下社會高層建筑中有地下車庫，這些地下車庫中也會有應(yīng)急照明系統(tǒng)。此時，就有必要確保安裝相應(yīng)的配電箱，以防止應(yīng)急照明系統(tǒng)發(fā)生故障。

（二）備用電源

為保證能將10kV市政電源順利輸送至高低壓配電室內(nèi)，針對10kV配電系統(tǒng)而言，通常會采用單母線運(yùn)行模式，但若能在對兩臺容量相等的變壓器設(shè)計時，一方面能保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，另一方面能實現(xiàn)同步供電的目標(biāo)。把其中一臺變壓器設(shè)計成備用設(shè)備，若一條線路運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，則另一條電路能夠提供電氣系統(tǒng)所需的所有負(fù)荷，保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，不影響用戶的正常生活與工作。

為保證低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，應(yīng)持續(xù)完善備用電源，通常要落實如下幾點工作內(nèi)容：（1）若電源類型屬于單臺機(jī)組時，應(yīng)加強(qiáng)額定容量的控制，通常<1500kVA;（2）大型商業(yè)中心運(yùn)作中，安裝的發(fā)電機(jī)組應(yīng)符合應(yīng)急供電要求，若發(fā)生停電或電路故障時，需確保供電終端能在30s內(nèi)恢復(fù)無故障運(yùn)行狀態(tài)，以減少經(jīng)濟(jì)損失;（3）當(dāng)發(fā)電機(jī)組達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，需依照一定程序投入負(fù)荷，將低壓母線的起動壓降降至最低水平;（4）若能夠排除電網(wǎng)故障，在恢復(fù)正常供電的環(huán)節(jié)中，需將備用電源拖延1min，促進(jìn)市電自行恢復(fù)進(jìn)程，且保證發(fā)電機(jī)組休息3min。

（三）加強(qiáng)主接線設(shè)計

在高層建筑電氣設(shè)計中，低壓供配電系統(tǒng)直接面向控制終端，設(shè)備類型較多，分散分布在各個區(qū)域中，再加上現(xiàn)場條件復(fù)雜，在長時間操作頻繁的情況下，會受諧波干擾而發(fā)生安全隱患。對此，在系統(tǒng)可靠性視角下，以系統(tǒng)集成方式為主進(jìn)行主接線設(shè)計，不僅提高供配電系統(tǒng)的可靠性，還降低了投入成本和運(yùn)行維護(hù)成本。在實際設(shè)計中，選擇380/220V交流電，以放射式、樹干式結(jié)合的供電結(jié)構(gòu)為主，其中重要負(fù)荷和集中負(fù)荷必須選擇放射式供電，而一般負(fù)荷則選擇放射式負(fù)荷和樹干式負(fù)荷結(jié)合供電的形式，保證供配電系統(tǒng)的安全性和可靠性。

（四）供電線路安全性的設(shè)計

高層建筑工程在實際開展低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計工作的過程中，工作人員必須要對建筑物自身的一些特殊要求和用電設(shè)備以及環(huán)境方面的因素進(jìn)行考慮和了解，只有在這樣的情況下，才能夠選擇科學(xué)合理的線路敷設(shè)方式，確保能夠加強(qiáng)供電線路自身的安全性與可靠性。而在線路的外部來說，還需要避免外界環(huán)境因素對其造成影響，而在實際開展線路符合工作和使用的過程中，還需要避免外界沖擊力的影響，從而保證電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。另外，高層建筑工程在實際施工的過程中，對于消防用電來說，必須要采取專業(yè)的供電回路和消防控制室以及消防電梯等供電系統(tǒng)，設(shè)置自動切換裝置，通過這樣的方式，就能夠為電線路敷設(shè)工作的開展提供幫助，確保電線敷設(shè)工作能夠滿足相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，避免出現(xiàn)不合理的問題，保證能夠加強(qiáng)供電線路自身的安全性，從而保證能夠滿足人們?nèi)粘Ｉ钪械男枨蠛蜆?biāo)準(zhǔn)。

結(jié)論

綜上所述，在高層建筑電氣設(shè)計中，要對低壓供配電系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行深入分析，了解影響低壓供配電系統(tǒng)可靠性的因素，提出系統(tǒng)可靠性設(shè)計方案，規(guī)避各種安全隱患問題，提高低壓供配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性。

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