高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性探討

鄭心龍

摘要：我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展，為滿足城市居民的需求，涌現(xiàn)出大量高層和超高層建筑。同時(shí)，科技社會(huì)的發(fā)展，讓人們對(duì)超高建筑有了新的需求。除了良好的建筑質(zhì)量以外，還要求具有較高的舒適度、良好的智能性等。因此，要求我們?cè)趯?duì)高層建筑電氣工程的建設(shè)中把握消費(fèi)者的使用需求，在滿足人們舒服、智能化住宅需求的基礎(chǔ)上，發(fā)揮好電氣工程功能的優(yōu)勢。本文據(jù)此展開研究，提出優(yōu)化供配電系統(tǒng)安全性，推動(dòng)電氣工程良好發(fā)展，保障使用者安全的方案。

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

引言

我國高層建筑的定義為十層或以上的建筑物，隨著建筑樓層的增加，電氣設(shè)備數(shù)量和用電住戶數(shù)量會(huì)增多，而且不同用戶的電氣設(shè)備功率、數(shù)量存在較大的差異，如果建筑電氣設(shè)計(jì)不合理，就會(huì)在正常使用過程中發(fā)生故障，影響建筑用電體驗(yàn)。所以在高層建筑設(shè)計(jì)中，電氣系統(tǒng)的安全防護(hù)能力也是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。因此，高層建筑低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)以安全為基本原則，為建筑的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供穩(wěn)定的電能供應(yīng)，推動(dòng)城市穩(wěn)定發(fā)展。

1高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要原則

供配電系統(tǒng)是高層建筑機(jī)電工程良好開展的基礎(chǔ)，其承載了建筑電系系統(tǒng)的電能配用，且其可分為區(qū)域變電站、用戶變電站這兩部分。這其中，高層建筑的供配電系統(tǒng)主要服務(wù)于建筑使用者和內(nèi)部電氣設(shè)備，故要求保障供電系統(tǒng)的良好穩(wěn)定性，促進(jìn)電力系統(tǒng)的整體安全。通常而言，和高層建筑相關(guān)的供電系統(tǒng)多是采取單方向流動(dòng)的模式，即由電源端至用戶端，以保障電源良好分配和迅速地降壓處理。以便用戶端可以直接使用。由于當(dāng)前的高層建筑電壓在110kV以內(nèi)，因此，在設(shè)計(jì)過程中，結(jié)合建筑需求進(jìn)行設(shè)計(jì)即可。基于對(duì)用電量、系統(tǒng)負(fù)荷等基數(shù)的合理判斷，綜合各方需求及可能出現(xiàn)的問題，才將有效地滿足建筑的使用功能，促進(jìn)高層建筑供認(rèn)電系統(tǒng)達(dá)到良好的可擴(kuò)展性。在針對(duì)高層建筑電氣工程供電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要求遵循于安全、節(jié)能的設(shè)計(jì)要求。在設(shè)計(jì)過程中，將節(jié)能需求放在首位，以科學(xué)合理的方式進(jìn)行設(shè)備判斷，規(guī)避能源浪費(fèi)，增強(qiáng)系統(tǒng)成本控制。同時(shí)，還應(yīng)盡可能采用節(jié)能性材料，降低對(duì)環(huán)境帶來的污染。

2低壓配電系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)因素

2.1系統(tǒng)過載

系統(tǒng)過載是低壓配電系統(tǒng)常見的風(fēng)險(xiǎn)因素之一，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，由于短路或者大功率用電設(shè)備的應(yīng)用，導(dǎo)致配電系統(tǒng)運(yùn)行過載。這種情況下，為了保護(hù)配電系統(tǒng)的安全性，斷路器或者熔斷保護(hù)裝置就會(huì)及時(shí)發(fā)揮作用，切斷配電系統(tǒng)的電能供應(yīng)，從而避免引發(fā)電氣設(shè)備損壞和電氣火災(zāi)等安全風(fēng)險(xiǎn)。但是，如果配電系統(tǒng)的熔斷與短路保護(hù)裝置設(shè)備不合理，或者不能及時(shí)發(fā)揮作用，就會(huì)導(dǎo)致電路安全故障的發(fā)生，影響配電系統(tǒng)的安全性。

2.2接地質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

目前，國內(nèi)高層建筑電氣設(shè)計(jì)與施工作業(yè)階段，接地方面有著明顯混用情況，加之供電系統(tǒng)未采用切實(shí)可行接地措施或違背標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范接地，導(dǎo)致電氣接地往往面臨重大安全威脅，一方面不能使主要電氣設(shè)備得到合理保護(hù)，另一方面會(huì)有更重大安全事故，乃至引起設(shè)備破壞與人身傷害事件，釀成難以挽回的損失，因此需要得到更多關(guān)注。

2.3保護(hù)裝置不到位

根據(jù)有關(guān)資料報(bào)道匯總可知，現(xiàn)階段高層建筑低壓供配電系統(tǒng)方面，大部分安全保護(hù)裝置均有著相應(yīng)設(shè)置缺陷，系統(tǒng)漏電事件頻頻出現(xiàn)，沒有從根源處進(jìn)行合理測控，造成觸點(diǎn)火災(zāi)事故屢見不鮮，使人身及財(cái)產(chǎn)安全面臨極大威脅。在漏電保護(hù)問題，由于大量因素直接影響，高層建筑電氣接地難免產(chǎn)生故障問題，從而容易造成非常惡劣后果，譬如人員觸電、電氣火災(zāi)等。為降低這類故障問題發(fā)生率，預(yù)防出現(xiàn)重大損失與惡劣后果，漏電保護(hù)器逐漸獲得人們青睞，應(yīng)用越來越廣泛。然則實(shí)際情況中，由于選用不合理等情況存在，導(dǎo)致其功能常常無法體現(xiàn)出來，不僅如此，還可能失去應(yīng)有的作用，進(jìn)而導(dǎo)致配電安全隨之面臨威脅。

3提高高層建筑低壓配電系統(tǒng)安全性的對(duì)策

3.1提高主接線安全的控制水平

根據(jù)高層建筑電氣設(shè)計(jì)的需求，低壓配電系統(tǒng)主接線需要分出多個(gè)分支。在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下，低壓配電系統(tǒng)會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的整體應(yīng)用效率產(chǎn)生影響。所以，一般會(huì)選擇集成取電的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓配電系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)，從根本上控制工程的投資。低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員一般會(huì)選擇交流放射式的樹干形式，交流電伏為380V/220V。此種放射式的設(shè)計(jì)方式可以充分實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)主線安全的保護(hù)。設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)時(shí)，若供電方式為集中性，就可采用上述形式的供電模式。而若負(fù)荷量一般，選擇的供電模式就要在集中性供電的基礎(chǔ)上，與樹干供電的模式相結(jié)合。從整體上來說，設(shè)計(jì)高層建筑的配電系統(tǒng)時(shí)，要結(jié)合高層建筑的用電需求實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇。以某市某高層建筑為例，該高層建筑在施工時(shí)重視對(duì)主接線安全的控制水平。改進(jìn)前一年發(fā)生過6次左右安全事故，而改進(jìn)后一年僅發(fā)生過3次安全事故?？梢钥闯?，重視主接線安全，在降低安全事故發(fā)生率方面可起到重要的作用。

3.2加強(qiáng)接地保護(hù)設(shè)計(jì)

高層建筑因高度問題，容易使供電系統(tǒng)在雷雨天氣受到影響。為確保高層建筑物用電安全，需要對(duì)建筑供電系統(tǒng)正常運(yùn)行情況加以保護(hù)，也就是在發(fā)生電路故障時(shí)，能夠快速對(duì)故障電路進(jìn)行切斷。此種對(duì)故障的處理，也就是接地保護(hù)。高層建筑接地保護(hù)的出發(fā)點(diǎn)，需要結(jié)合其電氣系統(tǒng)的特點(diǎn)。不僅要考慮高層建筑的電器及功效，還要對(duì)接地形式進(jìn)行考量。在此過程中，要堅(jiān)持具體問題具體分析，有針對(duì)性地解決電氣設(shè)計(jì)問題。

3.3電氣設(shè)備低壓斷路器的選擇

在現(xiàn)代高層建筑中，由于照明系統(tǒng)、供電系統(tǒng)必須要以低壓斷路器對(duì)主體電器進(jìn)行控制和保護(hù)，所以低壓斷路器的安全性和可靠性就尤為重要。與傳統(tǒng)的保險(xiǎn)絲和閘刀相比較來看，低壓斷路器具有更全面的保功能，能夠?qū)Ξ?dāng)前變電所以及動(dòng)力照明系統(tǒng)提供最廣泛的保護(hù)功能根據(jù)電源的種類。電氣設(shè)備低壓斷路器可以分為直流和交流等兩種電路，根據(jù)結(jié)構(gòu)類型又可以分為封閉式和框架式兩種低壓電路。當(dāng)空氣開關(guān)中安有失壓保護(hù)裝置，一旦電壓降低到了額定電壓的50～60%，就必須對(duì)不重要的用戶予以切除，否則就有可能導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)燒壞或者是電網(wǎng)電壓無法恢復(fù)，而這種失壓保護(hù)會(huì)馬上啟動(dòng)，造成欠壓脫扣線圈在線電壓上并聯(lián)。等到電壓恢復(fù)正常供電時(shí)會(huì)吸住銜鐵，當(dāng)電壓降至額定電壓的50～60%時(shí)，吸力沒有彈簧的拉力大十銜鐵就會(huì)撞擊鎖扣，斷開觸頭，所以低壓斷路器最主要的目的就是對(duì)線路的保護(hù)，根據(jù)保護(hù)對(duì)象的不同還可以采取具有針對(duì)性的保護(hù)措施。例如在變電所所采用的低壓斷路器中，不僅可以具有低壓斷路器通用的保護(hù)裝置，而且還能夠具有遠(yuǎn)程控制的功能，實(shí)插座線路上低壓斷路器的有效安裝。

結(jié)束語

隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，人們對(duì)高層建筑設(shè)計(jì)提出了更高的要求。高層建筑各系統(tǒng)的有效運(yùn)行，與電氣設(shè)計(jì)低壓電系統(tǒng)的安全控制密切相關(guān)。本文在了解和遵循高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求與原則的基礎(chǔ)上，從合理設(shè)置自動(dòng)切斷的電源裝置、提高主接線安全的控制水平、選擇相對(duì)合適的備用電源、漏電斷路器的篩選、接地保護(hù)合理設(shè)計(jì)方面，對(duì)如何有效提高配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安全性進(jìn)行了探討，以期為提高高層建筑低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)安全水平提供借鑒。

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