深圳市鹏之艺建筑设计有限公司安庆分公司 安徽安庆 246002
摘要:在现阶段的城市中,建筑工程建设有了很大进展,大量的建筑物拔地而起,建筑物内部配有大量固定式或移动式电气设备,在长时间的使用中,电气设备也存在绝缘老化导致的外露可导电部分漏电而发生电击人身的事故。本文详细介绍了在低压配电系统中,当直接接触防护不能完全起到防护措施时,合理采用间接接触防护措施可以降低接触电压,尽可能的避免电击事故,可靠保证人身安全。
关键词:建筑电气;绝缘老化;电击事故;电击防护;接触电压
引言
现代化城市建设的高速发展,高层建筑的数量与规模不断扩增,建筑内部的电气设计中低压配电系统的安全性、稳定运行即是最重要也是最基础的工作。如何采取更有效、高效的防范、优化措施,对建筑电气设计中低压配电系统的更加安全性、稳定可靠性、持久耐用性的设计,是当前工程建设相关领域的研究重点之一。
1高层建筑电气设计供配电系统需求分析
1.1满足供电电源的可靠性
低压供电系统可靠性直接影响高层建筑生产设备系统的稳定性,对人们正常生活造成影响。同时,高层建筑火灾救援难度大,大部分高层建筑都设有对应的疏散通道及消防安全通道,而消防系统及设施的使用必须得到充足的供电,由此可判断,低压供电系统的稳定性直接影响消防设备使用状态,若低压供电系统达不到其稳定性要求,如火灾报警设备,消防电梯,喷水灭火系统,消防照明等,都不能发挥他们自身的实际作用。现阶段,随着人们对高层建筑需求层次的提升,电梯在高层建筑中承担的作用越来越大,但是电梯在高层建筑中运行,也会发生一定的供电不稳定及不可靠现象,进而阻碍了高层建筑结构体系中正常运维作业,因此在高层建筑结构正常运行的过程中,分析低压供、配电系统的可靠性具有重要的地位。
1.2确保供电的持续性
相较于单独形态电源的建筑,高层建筑的设计为充分满足了人们的生活、生产需求,应保障一级、二级负荷供电的有效实现,然而对普通建筑来说,其日常运行中内部产生较大的电力负荷,因此设计中必须确保其功能的正常、耐久性使用。建筑的正常运转中,若电源出现系统性故障,需进行及时的抢修。在此过程中,也同样需要电力设备运行。因此建筑内应当备以发电机或应急电源做风险防范处理,以保证意外情况发生时的有效补救、保障人们的正常生活与生产。
2间接接触防护的讨论
常用的间接接触防护措施有:1采用II类设备;2采取电气分隔措施;3采用特低电压供电;4将电气设备安装在非导电场所内;5设置不接地的等电位联结。
II类设备除一层基本绝缘外还加有第二层绝缘以形成双重绝缘,或采用具有相当于双重绝缘水平的加强绝缘。例如带塑料外壳的家用电器都属于II类设备。由于在产品设计中加强了绝缘能力,消除了发生接地故障的可能性,在电气装置设计中就没必要再补充防间接接触电击措施。II类设备的绝缘外壳的机械强度和耐高温水平不高,其外形尺寸和用电功率都不能设计得过大,使它的应用范围受到一定的限制。
采用电气分隔的基本防护是所有用电设备的带电部分应覆以基本绝缘或安装遮拦或外护物,也可采用双重绝缘或加强绝缘;其故障防护是采用隔离变压器供电,实现被保护回路与其他回路或地之间的分隔,除特殊场所,这种措施在经济性和实际使用方面也不利于普遍推广。
特低电压供电是采用变压器将供电电压设置到安全电压以下来保证安全,但是需要增加相应设备的投资,也不利于在普遍的民用建筑电气场所使用。
在非导电场所内不应有保护接地导体,并应确保装置外可导电部分不自场所外将电位引人非导电场所内。这种方式在特定方式下使用,范围也受到限制。
等电位联结分为总等电位联结、辅助等电位联结、局部等电位联结,在等电位联结中,将保护接地导体、总接地导体或总接地端子(或母线)、建筑物内的金属管道和可利用的建筑物金属结构等可导电部分连接在一起,称为总等电位联结。辅助等电位联结则是在伸臂范围内有可能出现危险电位差的可同时接触的电气设备之间或电气设备与外界可导电部分(如金属管道、金属结构件)之间直接用导体作联结。局部等电位联结是在建筑物内的局部范围内将各导电部分连通并实施的再一次保护等电位联结。等电位联结的作用是降低建筑物间接接触电压和不同金属物体间的电位差,避免自建筑物外经电气线路和金属管道引入的故障电压的危害,减少保护电器动作不可靠带来的危险,有利于避免外界电磁场引起的干扰,改善装置的电磁兼容性。在防电击措施中,等电位联结的目的就是保证将故障设备的接触电压降到允许值以内,而安全电压为:干燥场所50V,潮湿场所25V。
3高层建筑电气设计低压供配电系统优化方案
3.1明确系统配置的要求
首先,非消防一级负荷供配电的要求。基于安全性、可靠性的角度分析,关键负荷必须设置双重电源或是应急备用电源,且两个电源独立搭建,确保出现意外故障时不影响正常使用以及尽快的改善补救。其次,非消防二级负荷供配电的要求。以回路供电为主,通过同步供电的方式以保证电力的稳定输出。最后,是民用高层建筑供电的要求。若消防用电是一级负荷建造,则系统主电源、备用电源必须完全独立,以实现双电源的持续性供电;若负荷是二级,则由主电源、备用电源进行双回路的电源供电。
3.2分析供配电设备的可靠性
由于高层建筑各种电气设备功能的多样性,为了保证这些电气设备能够安全稳定的运行,一定要保证供电设备的可靠性和安全性,并尽可能选用更先进的供电设备,以保证供电设备整体上的可靠性。例如,在选择变压器的继电保护装置的时候,应选择更智能化水平、更具有先进性的设备。只有提高设备的智能化程度,才能增强供配电系统的可靠性。同时,在选择变压器的时候,还应结合配电系统的实际运行情况和自身的特点。在另一方面,由于高层建筑中使用了太多的电气设备,如果电气设备的相关用户没有对电气设备的使用给予足够的重视,就很容易引起火灾。所以,在选择变压器的时候,还应注意变压器的耐火性能等其他相关性能,如变压器是否有防污染能力甚至是防潮能力。高层建筑中的供配电设备只有选用好的变压器,才能具有较高的可靠性。
3.3照明供电系统设计
照明系统是电气系统的主干,每家每户都离不开照明,因此在电气设计时,照明系统的设计应该更加的合理和符合民情。照明系统既要满足新时期低碳环保的要求,还要满足节约成本的原则,因为照明系统是电器中使用最广泛的一个系统。设计原则上是要保证用户的正常使用,还要有持续可发展的理念,根据不同的建筑位置,因地制宜,选择不同功率的设备,在符合建筑电气设计的成本预算的基础之上,设计出一个相互独立又相互关联的照明系统。降低资源消耗,节约电力,节能减排。
结束语
综上所述,建筑物内的低压配电系统,当直接接触防护措施不能可靠保证人体受到电击事故危害时,通过合理方式间接接触防护措施的等电位联结,即总等电位联结,辅助等电位联结,局部等电位联结,从而减小接触电压至安全值以下,避免电击人体危险,提高配电可靠性。
参考文献
[1]黄柱中.高层建筑电气设计中低气压配电系统安全性探讨[J].住宅与房地产,2014(18):69-70.
[2]曾海涟,何宗楚.低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性探讨[J].通讯世界,2017(13):172-173.
[3]任元会.隔离开关、熔断器性能及在低压配电中的应用[J].建筑电气,2016,35(10):3-7.
[4]周健.建筑电气设计中低压配电系统安全性分析与阐述[J].中国管理信息化,2016,19(14):95-96.