摘要:在进行高层建筑工程建设时,电气施工中的一项重要内容就是低压配电的设计和建设。设计效果比较好的低压配电系统能够提高高层建筑中的电气系统运行质量。现阶段建筑行业的发展速度正在不断的加快,各个城市都开始进行高层和超高层建筑的建设。在进行具体施工时,电气应用的安全和稳定性已经引起了社会各界的广泛关注。
关键词:高层建筑;电气设计;低压配电系统;安全性
引言
保障低压配电系统设计安全性,是保障整体电气设计规范安全的根本前提,也是确保高层建筑电气安全的关键所在。因此本文不仅可以为相关研究人员给予必要理论参考,同时也能够为优化高层建筑中的低压配电系统设计,全面提高系统安全性提供所需实践指导与帮助。
1低压配电系统的内涵
规范对于高层建筑的定义是建筑高度超过24m的公共建筑或高度超过27m的住宅建筑。整个高层建筑的低压配电系统主要由低压配电器、高压配电线路及配电变电所等组成。在安全性设计上,考虑到超负荷带来的风险,当整个高层建筑电能出现超负荷时,通过自动保护系统使得电源被切断,从而确保了高层建筑内的设备及电机的安全性。目前,在高层建筑低压配电系统的实际运行中,电气线路及设备的老化引发的安全事故仍然突出,保证低压配电系统的安全稳定运行还需要落实好设计工作,如选择符合的漏电保护器、使用电位联结法等。
2提升高层建筑低压供配电系统可靠性的重要意义
在我国,建筑层数在十层以上或是建筑高度在24m-100m之间的民用建筑都属于高层建筑。在高层建筑中会应用到较多的用电设备,低压供配电系统可以保证设备的稳定运行,如果系统设计存在漏洞,轻者会影响设备使用性能,严重的可能会引发用电安全事故。科学合理的设计方案不但可以有效提升低压供配电系统的可靠性,还有助于节省工程建设成本,从而有效提升建筑工程的经济效益。由此可见,保证高层建筑低压配电系统的可靠性是实现建筑工程使用性能与经济效益的重要途径,对于建筑企业的发展具有重要意义。
3高层建筑电气中低压配电设施的设计内容
我国目前建设的高层建筑中居住人员密度都比较高,日常用电量比较大,需要通过低压配电系统来保障整个建筑物的用电质量。在进行低压配电系统设计时,其中的设施主要包含了高压配电线路和低压配电线路等。在对高层建筑电气中的低压配电系统进行设计时,设计人员需要采用合理的方式对这些设施进行科学的布局。首先要根据建筑物电气的电源对设施进行合理的选择,在设计的过程中要使用能够满足两路独立特点的电源,在必要时还应该配置发电机和额外的电源,以此来应对停电等紧急情况。
4提高高层建筑电气设计中低压配电系统安全性的措施
4.1设置自动切断电源装置
自动切断电源装置的设置能够实现高层建筑的安全合理用电。针对高层建筑设备实际使用情况和建筑特点,合理设置自动切断电源装置,有效做到合理规划。通过采用TN与TT两种不同的电气系统,可以多点位连接接地保护装置,提高整个电路的安全性。在采用TN接地保护系统、安装电流保护器的基础上,可以有效防止短路及超负荷电流过大产生的设备损坏、火灾等。针对外界因素引起的导电问题,应当采用TT系统,将保护系统接入机电设备的外壳,当发生漏电、触电后以有效确保电流被及时切断。
4.2对供电电源进行优化设计
如果向低压交流配电室内部输送10kV的市政电源,且配电系统中应用的为单母线时,想要提升系统的稳定性,设计人员可以采用设置两台容量相近的变压器的方式实现。同时,这种设计方式还可以实现同时供电,当一条线路供电出现故障时,另一条线路也可以保证正常供电。高层建筑的配电系统中母线的线路十分复杂且线路类型较多。
所以,在进行线路布设前,要对线路的种类和数量进行充分了解,避免为后续施工带来影响。
4.3合理划分电气负荷
在高层建筑中实施低压配电系统等电气设计时,工作人员必须首先充分考虑建筑项目的实际情况,并根据国家的具体要求分配电气负荷。对于典型住宅区,电气负荷计算人员必须选择国家规定的电气负荷上限。如果“类型1”和“类型2”的直流电压标准均为2.5 kw,则应选择4.0 kw载荷集。结合该地区的实际情况,可以确定每个用户的负荷和每个家庭的平均能耗4千瓦和0.5千瓦,其中包括高层建筑的住户数量、居民总数等重要数据。并得到充分考虑。高层建筑中的气候和通风荷载、紧急照明荷载和疏散照明荷载也应在第一层,典型建筑和插座荷载也应在第二层。该住宅区每栋高层建筑的电气负荷为每户2kW,高压220V/380V配电系统的电压,设计用于220V/380V混合谱系设计。
4.4设置主接线的安全控制
低压供配电系统具有一定的复杂性。形象进行概括,它更像是一个树状图。在整个低压供配电系统下,它是一个个分布广泛的分支电路。一旦出现技术故障问题,将给整个系统运行带来影响。因此,在低压配电系统的设计上,应采用放射式与树干式相结合的配电方式,在取电方式上可以采用击沉方法,以有效降低成本。这类主接线的安全控制设计具有广泛性和多样性,当采用集中方式供电时,可以采用放射式供电;当采用一般性负荷供电时,可采用树干式配电。
4.5保障消防用电的可靠性
高层建筑的消防系统对于保障居住者生命财产安全发挥着巨大作用,所以,提升消防用电系统的可靠性具有重要意义。设计人员要选择科学合理的配电方案,在高层建筑中,变压器的数量通常为两台或两台以上,同时也会设置柴油发电机组。在电力供应过程中,变压器会始终保持消防用电的稳定性,当出现故障问题时,可以自动对非消防用电负荷进行切除,如果两条线路均出现故障,可以启动备用电源。对于柴油发电机,要将其发动时间控制在10秒钟以内,并保证其能承载消防系统的全部用负荷供电。
5高层建筑电气中低压配电设计注意事项
在对高层建筑电气中的低压配电进行设计时,存在很多需要注意的地方。首先要提高用电质量。因为高层建筑物的楼层比较多,配电线的设置比较长,电力能源在运输的过程中会出现损耗等问题。因此在对配电系统进行设计时,要根据实际情况对变压器进行分层的设置,以此来提高供电的质量。在对电气材料和设备进行选择时,要严格按照应用的需求进行详细的选择,才能提高系统运行的安全性,还要方便后期的检修和保养。
结束语
随着未来城市化、市场经济的不断发展,将会出现更多具有代表性的高层建筑。高层建筑电气设计中,低压配电系统作为保证建筑物正常运行的重要组成部分,其安全的重要性不容忽视。设计中,通过明确设计要求,找出影响系统安全的因素,最终采取有效的保护措施,实现低压配电系统的安全运行。
参考文献
[1]占紫龙.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性初探[J].科技经济导刊,2019,27(36):38+24.
[2]任佳佳.低压配电系统在建筑电气工程中的应用[J].建材技术与应用,2019(06):13-15.
[3]杨彩霞.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性分析[J].中国设备工程,2019(23):167-168.
[4]段森园,佟胜伟,戴文滔.高层建筑电气设计中低压配电系统安全分析与研究[J].科学技术创新,2019(34):134-135.
[5]饶建平.建筑电气设计低压供配电系统可靠性分析[J].住宅与房地产,2019(25):81.