提高建筑電氣工程中低壓供配電系統(tǒng)的可靠性措施分析

張雪琪　李浩

摘 要：建筑電氣安裝工程是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，在當(dāng)前的建筑工程建設(shè)中，建筑電氣安裝工程占的比例越來越大，并且逐漸成為影響工程進(jìn)度，成本和質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)作為整個(gè)建筑的動力源，低壓配電設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到建筑系統(tǒng)各個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)，本文主要對影響高層建筑低壓供配電系統(tǒng)影響因素以及供配電系統(tǒng)的安全性和可靠性進(jìn)行分析和探討。

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

前言

高層建筑所使用的供電系統(tǒng)一般以低壓供配電系統(tǒng)為主，其既能夠滿足高層建筑對于電力資源的基本需求，又能確保用電過程的安全性。低壓配電系統(tǒng)是電氣設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的部分，是整個(gè)建筑電氣系統(tǒng)的重要組成，對整個(gè)電氣系統(tǒng)有著不可替代的作用。想要設(shè)計(jì)安全可靠的低壓供配電系統(tǒng)，就應(yīng)當(dāng)按照建筑的特點(diǎn)以及用電設(shè)備的性質(zhì)等進(jìn)行綜合考慮，設(shè)計(jì)出科學(xué)的供配電方案.

1.高層建筑低壓供配電系統(tǒng)可靠性分析

1.1低壓供配電干線分支模式

高層建筑常用的低壓供配電分支模式包括三種：（1）樹干式分支。樹干式的供配電方式主要是把建筑各個(gè)樓層的配電箱設(shè)置在電氣豎井內(nèi)，通過接式封閉母線槽、電纜穿刺線夾等把電有效分支。該模式主要在樓層多、負(fù)荷大的建筑，優(yōu)勢在于安裝維修方便，減少了低壓配電屏的量;（2）分區(qū)樹干式分支，該種供配電方式采取每個(gè)回路干線負(fù)責(zé)一個(gè)供配電區(qū)域，可靠性較好。其中，每一個(gè)回路干線負(fù)責(zé)5～6層。高層建筑層數(shù)較多，因此分區(qū)可按照實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，但最高層數(shù)不可大于10層;（3）放射式分支。該模式也是高層建筑低壓供配電的主要方式之一，在消防設(shè)施和重要用電負(fù)荷重可采取該種模式，也就是應(yīng)用專用型垂直干線回路。回路和備用回路是相互獨(dú)立的，可在末端供配電箱進(jìn)行自動轉(zhuǎn)換。

1.2配電設(shè)備的可靠性分析

供配電設(shè)備選擇的先進(jìn)性、設(shè)備自身的可靠性直接影響低壓供配電系統(tǒng)的可靠性。因此，需要選擇性能良好的設(shè)備，比如變壓器、繼電保護(hù)設(shè)備等。這些設(shè)備自動化程度高，具有一定的錯(cuò)相保護(hù)、自動分合閘等功能，大大提高低壓供配電的可靠性。高層建筑可選用防火性能好的箱型干式變壓器，因?yàn)楦墒阶儔浩鞯慕^緣材料均是難燃、阻燃性質(zhì)材料。即使出現(xiàn)火災(zāi)、雷擊等情況，也不會造成很大災(zāi)害。同時(shí)，干式變壓器具有很強(qiáng)的防潮和防污性能，可在惡劣環(huán)境中運(yùn)行。

1.3系統(tǒng)主接線可靠性分析

高層建筑低壓供配電系統(tǒng)是直接面向控制終端的，設(shè)備多、分別廣，且現(xiàn)場條件較為復(fù)雜，系統(tǒng)本身和設(shè)備頻繁操作、故障問題等會導(dǎo)致諧波干擾等情況，可靠性要求較高。要求低壓供配電系統(tǒng)要采取系統(tǒng)集成的方式，降低投資和運(yùn)行費(fèi)用。高層建筑低壓供配電一般采用交流380/220V放射式貨樹干式結(jié)合的供電方式。對于集中負(fù)荷貨重要負(fù)荷采取放射式供電，照明及一般性負(fù)荷采用放射式和樹干式結(jié)合供電方式，可滿足供電要求，提高供電安全性和可靠性。

2.高層建筑低壓供配電系統(tǒng)安全性分析

2.1供電線路安全的設(shè)計(jì)

在滿足電力負(fù)荷的要求下，供電線路的可靠性也是非常關(guān)鍵的，供電線路的敷設(shè)方式通常應(yīng)當(dāng)按照建筑自身的特點(diǎn)以及用電設(shè)備的分布等因素確定，應(yīng)當(dāng)盡量避免因?yàn)橥獠繜嵩椿蛘呋覊m聚集以及腐蝕污染等環(huán)境對于布線系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，還應(yīng)當(dāng)注意避免在敷設(shè)以及使用的過程中因?yàn)榻ㄖ锏纳炜s、受到?jīng)_擊以及震動等外界應(yīng)力造成的損失。高層建筑的消防用電設(shè)備一般采用專用的供電回路，包括防排煙風(fēng)機(jī)、消防控制室以及消防水泵等的供電，針對此種情況，施工方應(yīng)當(dāng)在最末級的配電箱出設(shè)置自動切換裝置，敷設(shè)的配電線路應(yīng)當(dāng)滿足相關(guān)規(guī)范。在建筑電氣設(shè)計(jì)中，地下室車庫應(yīng)急照明配電通常會直接明裝在車庫墻上，而配電箱沒有安裝防水設(shè)施，假如在配電箱附近發(fā)生火災(zāi)，配電箱將會很快被燒毀，針對此種情況，施工人員應(yīng)當(dāng)在配電間設(shè)置配電箱，以此保證應(yīng)急照明系統(tǒng)的可靠性。

2.2漏電斷路器的選擇方法

在高層建筑接地保護(hù)設(shè)置中，漏電斷路器是必不可少的，以下針對漏電斷路器的選擇的相關(guān)注意事項(xiàng)進(jìn)行分析，其中選擇漏電斷路器的額定動作電流時(shí)非常關(guān)鍵的一步。選擇漏電斷路器額定動作電流時(shí)，首要任務(wù)就是針對配電系統(tǒng)中末端所接用漏電斷路器的電擊能量，對其安全界限確定一定的標(biāo)準(zhǔn)，要重視電氣系統(tǒng)中的正常泄漏電流設(shè)置，必須低于漏電斷路器的額定動作電流，避免造成電路電壓的損壞，要遵循一定的原則來確定漏電斷路器的動作電流，在電氣設(shè)計(jì)過程中，不僅要在分支線、線路末端用電設(shè)備使用漏電斷路器，而且要電路支線、干線使用漏電斷路器，這樣才能更好地保護(hù)電路電網(wǎng)。

2.3低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的接地保護(hù)

高層建筑應(yīng)可靠接地，其接地要嚴(yán)格的要求。配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)往往采用IT、TT、TN這三種接地保護(hù)模式。其中TT系統(tǒng)往往是提供設(shè)置在外露導(dǎo)電的部分的接地保護(hù)，起到的是及時(shí)切斷故障回路中的電流的作用，實(shí)現(xiàn)電氣保護(hù)的功能;TT系統(tǒng)具有的接地故障保護(hù)和IT系統(tǒng)差不多，同樣是設(shè)置電網(wǎng)的外露部分。在進(jìn)行接地保護(hù)的時(shí)候，如果電網(wǎng)的外露導(dǎo)電部分的故障電壓在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)之下，TT系統(tǒng)不會對供電進(jìn)行保護(hù)性切斷，只是通過相關(guān)的警報(bào)裝置發(fā)出報(bào)警，提示相關(guān)工作人員排除相關(guān)故障。

TN系統(tǒng)的接地故障中，大多數(shù)是由于金屬性短路或者是故障發(fā)生時(shí)電流過大才會引發(fā)TN系統(tǒng)的保護(hù)機(jī)制。因此，應(yīng)該采用電流保護(hù)器來實(shí)現(xiàn)對電路負(fù)荷和電流短路的保護(hù)功能，達(dá)到接地保護(hù)的作用。除此之外，配電系統(tǒng)的接地應(yīng)與防雷接地獨(dú)立開來，以免形成干擾。

3.結(jié)語

總之，在低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡可能科學(xué)合理布局，全面衡量供電系統(tǒng)的可靠性和安全性，同時(shí)高效利用能源資源，盡可能的實(shí)現(xiàn)建筑物的節(jié)能降噪，以此保證低壓供配電系統(tǒng)的可靠性和安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低氣壓配電系統(tǒng)安全性探討[J]. 黃柱中.住宅與房地產(chǎn). 2016（18）

[2]住宅小區(qū)建筑電氣與智能化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 景國秀.南昌大學(xué) 2013