高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)的安全性

王鑫瑋

摘?要：本文對高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)的安全性問題進(jìn)行了探討，文章從闡述高層建筑電氣設(shè)備特點(diǎn)入手，進(jìn)一步分析了影響供電系統(tǒng)安全性的原因，最后對高層建筑電氣中低壓配電設(shè)計(jì)的安全性策略展開了研究。

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

電氣資源是現(xiàn)代社會運(yùn)行、群眾日常生活、企業(yè)長期生產(chǎn)過程中不可缺少的重要資源，因此必須保證其穩(wěn)定正常供應(yīng)。在高層建筑體系內(nèi)，為確保居民的基本用電需求，就必須在前期的低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中做好安全防患工作。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，過載及短路保護(hù)、電氣接地質(zhì)量問題、保護(hù)裝置不到位、漏電保護(hù)器使用問題是常見的安全事故爆發(fā)誘因，因此如何對其進(jìn)行妥善處理，值得思考。

1?高層建筑電氣設(shè)備特點(diǎn)

在現(xiàn)代城市體系中，高層建筑的占比越來越高，其主要特征是面積大、樓層高、結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜、內(nèi)部設(shè)備繁多、耗能較為嚴(yán)重、管理需求較高等。和普通的多層住宅等工程項(xiàng)目比較而言，高層建筑所含的設(shè)備、結(jié)構(gòu)都更為多樣，以電氣設(shè)備體系為例，其設(shè)備類型往往更為多元化、耗電量相當(dāng)可觀、負(fù)荷密度較高、在供電可靠性上具有比較嚴(yán)格的要求，整體來說，其電氣系統(tǒng)更為高級，其內(nèi)部包含了錯綜復(fù)雜的線路管道、功能不一的電氣用房，且其自動化水平極高，因此為了確保這樣的電氣系統(tǒng)能長期穩(wěn)定運(yùn)行，就必須加強(qiáng)安全管理工作，對整個電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，從源頭上降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

2?影響供電系統(tǒng)安全性的原因

2.1?過載及短路保護(hù)

一直以來，傳統(tǒng)的建筑供電系統(tǒng)致力于解決兩個關(guān)鍵性問題——即及時(shí)過載、短路保護(hù)，必須在解決上述兩者基礎(chǔ)上，才有可能對系統(tǒng)中的用電設(shè)備、供電線路形成有效的保護(hù)。只有在用電滿足負(fù)荷要求的前提下，電氣系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備、線路才能得到基本保護(hù)，用戶的人身財(cái)產(chǎn)安全才能因此得以保證。

2.2?電氣接地質(zhì)量問題

在對高層建筑的電氣系統(tǒng)進(jìn)行前期設(shè)計(jì)時(shí)，低壓配電設(shè)計(jì)本身具有一定的難度，一旦操作不當(dāng)就可能引起接地形式互相混淆的現(xiàn)象，但事實(shí)上，供電系統(tǒng)上并未在接地層面上采取科學(xué)的處理措施，亦或是忽略了設(shè)計(jì)規(guī)范的要求隨意進(jìn)行接地，這就極易導(dǎo)致電氣接地錯誤現(xiàn)象。對于電氣系統(tǒng)內(nèi)的某些核心設(shè)備，如果接地處理不妥當(dāng)，還會造成更為嚴(yán)重的大面積觸電事故，其所造成的經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡往往不可估量。

2.3?保護(hù)裝置不到位

保護(hù)裝置的配備作為電氣系統(tǒng)建設(shè)中的重要一環(huán)，如果在低壓配電的后期運(yùn)行過程中，保護(hù)接地做的不到位，或者過流裝置發(fā)生故障，將會引起嚴(yán)重的用電安全事故，甚至?xí)斐筛邔咏ㄖw失火，對社會造成嚴(yán)重的危害。

2.4?漏電保護(hù)器使用問題

漏電保護(hù)器是隨著技術(shù)不斷進(jìn)步而出現(xiàn)的新產(chǎn)物，目前它已經(jīng)被越來越多地引入到高層建筑電氣系統(tǒng)中去，所發(fā)揮的作用也越發(fā)明顯。究其本質(zhì)，漏電保護(hù)器指的是對接地故障做嚴(yán)格控制、有效防范的先進(jìn)設(shè)備，它能夠在電氣系統(tǒng)出現(xiàn)意外時(shí)對建筑工程及其使用者形成保護(hù)，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的觸電事故、火災(zāi)現(xiàn)象。但結(jié)合當(dāng)前漏電保護(hù)器在接線、選擇方面的現(xiàn)狀看，尚且存在一定的操作失誤現(xiàn)象，這就影響了漏電保護(hù)器自身功能的正常體現(xiàn)，也無法真正對電氣系統(tǒng)形成保護(hù)。

3?高層建筑電氣中低壓配電設(shè)計(jì)的安全性策略

3.1?接地保護(hù)設(shè)計(jì)

在對高層建筑低壓配電系統(tǒng)加以規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，安全應(yīng)該作為首要考慮對象得到關(guān)注，這樣才能有效排除系統(tǒng)中可能存在的安全隱患，將風(fēng)險(xiǎn)扼殺于搖籃之中。具體來說，相關(guān)單位負(fù)責(zé)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的技術(shù)人員，必須對市場上保護(hù)性能較強(qiáng)的接地保護(hù)裝置進(jìn)行全面的了解與正確的采購，將其引入低壓配電系統(tǒng)中去，進(jìn)而保證高層建筑低壓配電系統(tǒng)的安全可靠性。例如，通過配備先進(jìn)的接地保護(hù)裝置、能夠自動切斷故障電路的設(shè)施，可以在很大程度上改善低壓配電系統(tǒng)在面臨安全事故時(shí)的應(yīng)急處理能力。同時(shí)，各地區(qū)的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員必須結(jié)合各地區(qū)的實(shí)際情況、特定高層建筑項(xiàng)目的自身?xiàng)l件與電力需求，選擇與其最匹配的接地保護(hù)裝置。當(dāng)前高層建筑內(nèi)所包含的電氣設(shè)備，其在規(guī)格種類、數(shù)量、性能上都可能存在大大小小的差別，工作人員可以具體問題具體分析，針對性地選擇TN、TR和IT等差異化的保護(hù)形式，確保達(dá)到最佳的系統(tǒng)保護(hù)效果。

3.2?低壓配電TT系統(tǒng)

如上文所述，低壓配電TT系統(tǒng)是一種常見的電氣設(shè)計(jì)形式，它在接地保護(hù)方面具有極大的實(shí)用價(jià)值。在利用該形式進(jìn)行電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，往往會選擇低壓運(yùn)行的模式，此時(shí)電力系統(tǒng)中的中性線N與通電系統(tǒng)PE會互相結(jié)合;且在對PE進(jìn)行設(shè)計(jì)運(yùn)用時(shí)，如果在不通電的情況下，電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行往往不會遇到意外因素的阻礙。而對于某些電氣設(shè)備數(shù)量較少、電容量較低且用電要求不高的電氣系統(tǒng)來說，設(shè)計(jì)人員更多地會將TN系統(tǒng)引入到低壓配電系統(tǒng)中去。但不可忽視的是，部分地區(qū)的低壓線路供電也可能會利用TT系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)基本的電力供應(yīng)，而這些電氣工程的設(shè)計(jì)與施工標(biāo)準(zhǔn)會有一定的特殊性。

3.3?低壓配電TN系統(tǒng)

不僅僅TT系統(tǒng)可以供電應(yīng)用，與此同時(shí)，TN系統(tǒng)同樣可以作為低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行供電應(yīng)用，但是TN系統(tǒng)工作需要一定的條件，首先我們需要準(zhǔn)備一根保護(hù)線，然后利用保護(hù)線連接所有的電氣設(shè)備，同時(shí)，中性點(diǎn)也應(yīng)該在這條保護(hù)線上出現(xiàn)。同時(shí)需要連接的還有配電系統(tǒng)的各個中性點(diǎn)之間。TN-C，TN-S以及TN-C-S均為TN系供電系統(tǒng)的模式之一。供電系統(tǒng)的模式，主要是以低配電系統(tǒng)的要求為依據(jù)。在設(shè)計(jì)過程中，確定供配電系統(tǒng)的模式，同時(shí)，在實(shí)踐過程中，需要選擇正確的接線方式。TN-C，TN-S和TN-C-S這三者模式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)并存，比如三相四線加PE線的接地系統(tǒng)即為TN-S模式，其實(shí)際應(yīng)用場合主要為數(shù)據(jù)處理和精密電子儀器或者易燃易爆炸場合，而TN-C即為單獨(dú)的三相四線模式，雖然其存在一定的局限性，但是其設(shè)計(jì)方案在生活中非常易于實(shí)現(xiàn)。

3.4?合理選擇漏電斷路器

漏電斷路器作為電力系統(tǒng)內(nèi)不可被忽視的、具有核心作用的一大設(shè)備，它能夠在很大程度上保護(hù)系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，它一般與接地保護(hù)結(jié)合起來運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而形成專門針對高層建筑中低壓配電系統(tǒng)的安全防線。相關(guān)工作人員在對漏電斷路器進(jìn)行設(shè)計(jì)與安裝時(shí)，要首先做好設(shè)備的采購工作，通過對漏電斷路器的類型、性能、特征的了解，對特定電氣系統(tǒng)的漏電電流要求的分析，形成最科學(xué)的、有可行性的采購方案。值得關(guān)注的一點(diǎn)是，漏電斷路器具有規(guī)避人身觸電的作用，工作人員可以結(jié)合直接、間接接觸的不同情況進(jìn)行篩選、利用，從而真正起到防護(hù)效果。

4?結(jié)語

綜上所述，加強(qiáng)對高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)的安全性問題的探討，意義重大。相關(guān)工作人員需要明確影響供電系統(tǒng)安全性的原因，在此基礎(chǔ)上提出低壓配電設(shè)計(jì)的安全性策略，做好接地保護(hù)設(shè)計(jì)、低壓配電TT系統(tǒng)與TN系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、漏電斷路器的選擇等一系列工作。

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