高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性探討

張永紅　沈勤輝

摘要：高層建筑的構(gòu)建極大地提高了土地的資源利用率，減少了城市的發(fā)展壓力，同時(shí)滿足了人們對(duì)于居住空間的要求。現(xiàn)今，城市的高層建筑逐漸增多，在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中需要良好的低壓配電系統(tǒng)才能滿足其內(nèi)部設(shè)備的正常運(yùn)行，而低壓配電系統(tǒng)的安全性又是保證高層建筑整體安全性的重要組成。因此，從實(shí)際出發(fā)，闡述了高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性問題，提出了相應(yīng)的解決措施。

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

1? 引言

由于高層建筑的工程量大，結(jié)構(gòu)繁雜并且電氣設(shè)施的數(shù)量也多，所以對(duì)電氣設(shè)計(jì)的規(guī)定也比其他種類的建筑要高，低壓配電系統(tǒng)作為高層房屋電氣設(shè)計(jì)內(nèi)的十分關(guān)鍵的組成部分之一，在開展電氣規(guī)劃設(shè)計(jì)之時(shí)，不但要考慮整體建筑用電的安全情況以及穩(wěn)定情況，還要確保整體建筑內(nèi)電氣設(shè)施的安全使用，電氣設(shè)計(jì)要具有比較強(qiáng)的科學(xué)性以及合理性。所以針對(duì)高層房屋的電氣設(shè)計(jì)來講，對(duì)低電配電系統(tǒng)的安全性進(jìn)行深入研究就表現(xiàn)的十分關(guān)鍵并且重要的。

2? 高層建筑低壓配電系統(tǒng)的構(gòu)成及設(shè)計(jì)原則

高層建筑低壓配電系統(tǒng)使用到的設(shè)備種類極多，為達(dá)到設(shè)備之間的合理作用，并滿足樓層的配件需求，低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有一定的難度，對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)人員也提出了較高的要求。低壓配電系統(tǒng)主要由低壓配電線路、配電變電所、配電變壓器、高壓配電線路等設(shè)備組成，每一種設(shè)備在系統(tǒng)中都發(fā)揮著不同的電力控制作用，并有明確的使用要求和使用規(guī)范，在進(jìn)行高層建筑低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)樓房的具體結(jié)構(gòu)和住戶需求，選擇最合適的配電設(shè)備[1]。在設(shè)計(jì)高層建筑低壓配電系統(tǒng)時(shí)，要遵循一定的設(shè)計(jì)原則，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

首先，低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員要重視設(shè)備接線方式的選擇，不同的接線方式能夠發(fā)揮出不同的電力配送效果，每種接線方式都有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)也有不足之處，其中樹干式與放射式配電線路是目前使用最為廣泛的接線方式。樹干式配電線路在接線方式中成本花銷較小，對(duì)于設(shè)備的數(shù)量和質(zhì)量沒有過多的要求，因此受到許多建筑企業(yè)的喜愛，但這種接線方式安全隱患較多，電力配送并不穩(wěn)定;與之相對(duì)應(yīng)可靠性較強(qiáng)的接線方式是放射式配電線路，安全隱患較少，故障影響范圍較小，但在確保高性能條件下，設(shè)備成本支出較高，為高層建筑建設(shè)方帶來了較大的資金壓力[2]。

其次，在設(shè)計(jì)低壓配電系統(tǒng)時(shí)需重視供電電源的設(shè)置，電氣行業(yè)根據(jù)樓層建筑的電力使用需求，對(duì)用電負(fù)荷行了明確規(guī)定，一類高層建筑中的重要設(shè)施用電被定義為一級(jí)負(fù)荷，特殊辦公場(chǎng)所及重要場(chǎng)所用電被定義為二級(jí)負(fù)荷，二類高層建筑的重要設(shè)施用電被定義為三級(jí)負(fù)荷，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合消防系統(tǒng)對(duì)高層建筑制定的用電要求以及施工樓層的具體用電情況，設(shè)置相應(yīng)的應(yīng)急電源，保證高層建筑居民的用電安全。

3? 影響高層建筑低壓配電系統(tǒng)安全性的因素

3.1電線短路裝置對(duì)安全性的影響

因高層建筑內(nèi)部設(shè)備眾多，用戶量較大，因而低壓配電系統(tǒng)具有一定的復(fù)雜性，對(duì)于整個(gè)供電系統(tǒng)的要求較高。在多種運(yùn)行模式的共同作用下，電氣短路問題頻發(fā)。若高層建筑管理人員在短路發(fā)生后沒有充分重視電氣設(shè)備的處理工作，則極有可能發(fā)生接地質(zhì)量問題，阻礙整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，為保證供電設(shè)備和供電的安全性，需要及時(shí)修正電線短路故障。

3.2漏電保護(hù)裝置對(duì)安全性的影響

合理的漏電保護(hù)裝置能夠有效檢測(cè)漏電問題的發(fā)生，進(jìn)而減少由其引發(fā)的漏電及火災(zāi)事故。若漏電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)不合理，極有可能引發(fā)一系列的事故，給生命及財(cái)產(chǎn)安全帶來損失。日常中出現(xiàn)高層建筑內(nèi)部人員接觸電流后，漏電保護(hù)器可及時(shí)切斷電源，保證人員的生命安全。

3.3供配電方案的安全性分析

供配電方案的安全性分析主要涉及兩個(gè)方面：一是配電線路的安全性，二是低壓配電系統(tǒng)中供電方案的安全性。這兩個(gè)因素對(duì)于低壓供配電系統(tǒng)后續(xù)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。在配電線路的安全性設(shè)計(jì)上，需要設(shè)計(jì)人員綜合分析建筑物本身的性質(zhì)、配電系統(tǒng)的整體施工要求以及施工環(huán)境因素。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，應(yīng)避免外部污染物對(duì)施工的影響，避免線路鋪設(shè)受到外部的擠壓與沖擊。針對(duì)配電箱的設(shè)計(jì)，需采用防水防火的保護(hù)裝置。同時(shí)，針對(duì)設(shè)計(jì)的整體把控，良好的供配電安全性分析有利于確保后續(xù)設(shè)備運(yùn)行的平穩(wěn)性。這就需要設(shè)計(jì)人員制定多個(gè)優(yōu)選方案，深入研究各個(gè)方案采用的供配電系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，近而選擇最終措施。

4? 高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性分析

4.1? 加強(qiáng)對(duì)主接線安全性的控制

維持供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，離不開低壓配電系統(tǒng)，因此低壓配電系統(tǒng)的安全性尤其受到設(shè)計(jì)人員的關(guān)注，通常來講，主線設(shè)備的體積都較大，再加上使用設(shè)備的環(huán)境復(fù)雜，因此操作流程的復(fù)雜性較強(qiáng)，在主線設(shè)備發(fā)生異常的情況下，會(huì)直接對(duì)整個(gè)高層建筑的電氣系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。設(shè)計(jì)高層建筑電氣系統(tǒng)的過程中，要對(duì)系統(tǒng)集成形式的應(yīng)用加強(qiáng)重視，保證供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，同時(shí)注重減少成本投入，將放射式和樹干式相結(jié)合，應(yīng)用到高層建筑照明系統(tǒng)中，強(qiáng)化對(duì)主接線安全性的控制，保證低壓配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性[2]。

4.2加強(qiáng)接地保護(hù)

低壓配電系統(tǒng)中提高接地保護(hù)裝置的應(yīng)用合理性，保證電氣工程的安全，較為常用的接地方式主要分為TN系統(tǒng)和TT系統(tǒng)兩種。尤其是在高層建筑中低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員要充分將實(shí)際的環(huán)境、特點(diǎn)和使用要求結(jié)合在一起進(jìn)行綜合考量，合理選擇接地保護(hù)裝置，采取制定保護(hù)接地的措施時(shí)，應(yīng)用相對(duì)應(yīng)的電位連接，避免發(fā)生外部電壓對(duì)低壓配電系統(tǒng)造成的影響，為整個(gè)工程安全提供保障。

4.3選擇正確的漏電斷路器

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平越來越發(fā)達(dá)，高層建筑低壓配電系統(tǒng)正在進(jìn)行不斷的創(chuàng)新和完善，對(duì)電氣設(shè)備的應(yīng)用越來越多，用電負(fù)荷升高，使得電氣系統(tǒng)面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。在低壓配電系統(tǒng)中，漏電斷路器是重要的應(yīng)用之一，保證低壓配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，按照實(shí)際的漏電電流情況來進(jìn)行漏電斷路器設(shè)計(jì)，提高選取型號(hào)的科學(xué)合理性，要求設(shè)計(jì)者能夠深入了解和掌握高層建筑中電氣設(shè)備的基本信息，了解高層建筑中實(shí)際的用電情況，合理設(shè)計(jì)漏電斷路器的型號(hào)，提高低壓配電系統(tǒng)的安全性[3]。

4.4合理選擇備用電源

備用電源的設(shè)計(jì)是保障低配壓電系統(tǒng)使用安全性的重要內(nèi)容，電氣設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)對(duì)影響備用電源安全因素的重視，針對(duì)高層建筑中常用的單臺(tái)機(jī)組方式，控制好其額定容量能夠不超過1500KVA，發(fā)生停電時(shí)由備用電源來進(jìn)行自動(dòng)啟動(dòng)，并且實(shí)現(xiàn)在3s內(nèi)完成，降低停電帶來的不良影響和經(jīng)濟(jì)損失，預(yù)防母線的啟動(dòng)壓降低，在發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)按照由大到小的順序分別投入。電氣設(shè)計(jì)工作人員要對(duì)供電系統(tǒng)恢復(fù)正常后的設(shè)計(jì)工作加強(qiáng)力度，在停留30s之后再進(jìn)行繼續(xù)供電，供電運(yùn)行幾分鐘后再將發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，確保低配壓電系統(tǒng)的安全。

5? 結(jié)論

隨著未來城市化、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，將會(huì)出現(xiàn)更多具有代表性的高層建筑。高層建筑電氣設(shè)計(jì)中，低壓配電系統(tǒng)作為保證建筑物正常運(yùn)行的重要組成部分，其安全的重要性不容忽視。設(shè)計(jì)中，通過明確設(shè)計(jì)要求，找出影響系統(tǒng)安全的因素，最終采取有效的保護(hù)措施，實(shí)現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊彩霞.高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性分析[J].中國(guó)設(shè)備工程，2019（23）：167-168.

[2]李正杰，張宗興，袁振利，從蘭美.配電系統(tǒng)改造的問題與對(duì)策分析[J].集成電路應(yīng)用，2020，37（06）：118-119.

[3]胡偉奇.高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性研究[J].居舍，2019（36）：91.

[4]季向紅.關(guān)于高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)的安全性分析[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018（08）：194.

作者簡(jiǎn)介：張永紅（1988-），女，漢，湖北隨州人，工程師，本科，研究方向：建筑電氣設(shè)計(jì)