高层建筑配电系统中用电安全设计分析程霖--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

高层建筑配电系统中用电安全设计分析程霖

发表时间：2020/1/9 来源：《电力设备》2019年第19期作者：程霖

[导读] 摘要：配电系统是高层建筑中不可缺少的一部分，其对于整个建筑项目的使用性能有着直接影响。

        (广东电网公司珠海供电局广东珠海 519000)
        摘要：配电系统是高层建筑中不可缺少的一部分，其对于整个建筑项目的使用性能有着直接影响。根据高层建筑配电系统设计要求，从多方面采取有效措施，保障高层建筑配电系统的可靠性和安全性。文章分析了高层建筑配电系统存在的问题，介绍了高层建筑配电系统安全可靠性要求，阐述了提高高层建筑配电系统安全可靠性的有效措施。
        关键词：高层建筑；配电系统；安全性设计
        1低压配电系统安全事故概述
        作为供配电系统的重要构成部分，低压配电系统主要包括高压配电线路、配电变电所、配电变压器以及低压配电气等。基于完善的低压配电系统，当发生供配电事故时，可以及时切除故障线路，以避免事故蔓延，从而对非故障线路和人员起到保护作用。但是，实际中由于施工人员疏忽、电线、空开等原材料品质不达标等，极有可能造成漏电现象，严重时甚至可能引发火灾，进而给人们的生命和财产造成严重损失。目前，虽然采用漏电保护器、保护接地、电位联结、提高验收力度等措施规避此类问题，但是依然存在个别问题。低压配电系统和人们的生活息息相关，它的安全稳定运行直接影响人们的正常生活和地区社会的稳定。
        2供电线路安全性分析
        在确保供电满足要求的前提下，变电所的安全性和供配电系统的稳定性直接影响居民的正常用电。对于现阶段高层民用建筑而言，往往存在大量的一级和二级负荷，实际需要配备变压器数量在两台及以上。为了应对紧急情况，通常需要额外配备专用柴油发电机作为后备应急方案。对于高层建筑而言，一旦发生线路故障，整栋建筑供电出现问题，柴油发电机需要在10s内投入运行，承担起给整栋建筑供电的任务。此外，为了避免不必要的消耗和确保消防用电的稳定性，一旦发生火灾事故，要求电气设计可以自动切除非消防用电负荷。
        变压器TM1和变压器TM2之间，断路器1QF和断路器2QF之间与断路器3QF基于机械、电气联锁。实际上，在同一时间点，只有两个开关可以同时处于吸合状态，另一个必须处于开断状态。在实际的高层建筑电气设计过程中，变压器和柴油发电机之间并不存在联系，彼此之间互相独立。它的优点在于排除联锁，同时柴油发电机也不会发生送给市电的情况。但是，设计方案存在一定弊端，在日常基于市电运行时，柴油发电机无法对下载负荷进行供电。Ⅲ段母线平时处于非工作状态，因此难以及时发现线路上断路器和线路存在的故障。一些高层建筑电气设计为了避免上述情况，设计时会将柴油发电机下辖的断路器QF和两变压器形成机械、电气互锁，进而促使Ⅲ段母线在正常运行时可以带电。但是，正常工作时柴油发电机依然无法对一般负荷进行供电。
        3高层建筑配电系统安全性设计措施
        3.1合理布置配电系统
        结合高层建筑施工设计要求，合理布置配电系统，保障配电系统的安全性和可靠性。一方面，合理安排电源，考虑到高层建筑人员比较密集，用电量较大，所以不能仅仅设置单一电源，应根据我国高层建筑配电系统设计相关技术规范，科学设置一些应急电源，降低停电事故，减少人员的生命财产损失；另一方面，若高层建筑项目有条件，合理设置保安电源，使保安电源保持连续、稳定第联通，保障供电稳定性，还应注意科学设置供电电缆线路，尽量远离有化学物质、高温、高湿的区域，保障高层建筑配电系统的安全性和可靠性。
        3.2加强主接线安全性控制
        在建筑配电系统设计中，低压配电系统承担着电气设备的供电，且系统与电气设备之间操作较为频繁，一旦发生用电安全事故，将对业主的生命财产造成巨大损失。因此，在建筑配电系统设计时，应当尽量选用集成系统，既能降低配电系统的投资成本，也更加保障低压配电系统的安全性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

此外，通过将低压配电系统设计为380V/220V相结合的交流式和树干式供电系统，能够有效提高配电系统的安全性和可靠性。
        3.3接地保护设计
        接地保护是建筑配电系统的基础性工作，也是确保建筑用电安全的重要防护措施。因此，为了提高建筑配电系统接地可靠性和安全性，设计人员在配电系统的接地保护设计时，应当严格按照配电系统相关标准设计接地保护装置。在采用多种接地保护形式时，应当采用等电位联接设施，从而避免外部电压对建筑配电系统的影响。常见的建筑接地形式包括TT系统、TN系统。其中，TT系统主要是针对外漏导电故障，其接地方式是将接地系统与电气设备金属外壳连接，从而实现重要电气设备接地防护。
        3.4合理选择漏电保护装置
        随着电力技术的不断发展，电力系统设施功能日益丰富和完善。建筑配电系统复杂性和负载不断增加，对漏电保护装置性能要求不断提高，尤其是高层、超高层建筑供电线布局较为复杂且线路较长。因此，应在合理计算供电负载的情况下，依据漏电保护装置额定电流范围，正确选择漏电保护装置型号。通常而言，配电系统漏电保护电流较小，对整个系统的影响不大，因此在选择动作电流时，应当遵循一定的原则。即分支线路与线路末端的用电设备应选择动作电流为30mA的保护装置，其动作响应时间应小于0.1s，支干线上的漏电保护装置动作电流应为100mA，响应时间应控制在0.3s以内。同时，为了提高配电系统设计安全性，在电路支线与干线位置应适当增加漏电断路器，从而实现对整个电力系统的有效保护。此外，为了进一步提高建筑配电系统设计安全性，避免电力系统故障造成人身财产损失，还应当结合建筑功能要求，对电气线路、设备使用环境进行具体分析，合理选择漏电保护装置。
        3.5做好配电系统防火处理
        为了保障高层建筑配电系统的安全性和可靠性，仔细探究配电系统运行问题，采取科学、有效的解决措施。配电系统回路的断路器设置超出保护范围，线路过载时，断路器无法发挥正常的保护作用，其严重影响高层建筑配电系统的稳定性，所以相关工作人员应特别重视配电系统过载保护问题，配电系统具体设计中，必须在保护范围中设置线路过载断路器。一般情况下，断路器额定电流应大于正常通电电流。对于大多数高层建筑向，低压配电系统主要选择三级配电系统，三级配电系统设置应尽量一级大于一级，对于三级配电系统，其总断路器应提供漏电保护功能，避免发生漏电事故，防止高层建筑配电系统发生火灾事故。除了漏电保护装置会引发火灾，配电系统短路或者电气接地问题也会引发火灾事故，所以高层建筑配电系统设计，应采取过流保护或者接地保护。
        结语
        综上所述，随着我国国民经济的发展，现代建筑用电设备数量、种类日益增加，而配电系统设计是否安全，将对建筑用电使用安全产生直接影响。因此，安全设计是配电系统可靠运行、安全运行的基础。只有实现设计安全，才能降低建筑施工、运营中的不安全风险，提高建筑配电系统运行安全性。作为民用建筑的配电系统，在具体设计中应重点关注主接线安全、接地保护设计、漏电保护、备用电源设计等，强化细节设计与控制，保障整个建筑配电系统安全运行。
        参考文献:
        [1]吴爱云.简析高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性[J].华东科技(学术版)，2015(3):69.
        [2]叶书明.针对高层建筑电气设计中低压配电系统安全性分析[J].民营科技，2014(8):19.
        [3]范小亮，王丹，郭明亮.对高层建筑电气设计中低压配电系统安全性的探析[J].中国科技博览，2013(16):279.
        [4]马占敖,孙立超,田牧迪.高层建筑配电系统谐波抑制[J].吉林建筑工程学院学报,2010,(1):65-68.