建筑电气低压配电系统的安全性分析

发表时间:2020/9/15   来源:《基层建设》2020年第14期   作者:赵愈权
[导读] 摘要:众所周知,当前我国社会经济水平不断提高,在此背景下,建筑行业迎来了前所未有的发展机遇。
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        摘要:众所周知,当前我国社会经济水平不断提高,在此背景下,建筑行业迎来了前所未有的发展机遇。再加上我国不断推进城镇化建设,使得城市建筑项目规模逐渐扩大。电气工程身为建筑工程中的重要组成部分,低压配电系统直接影响了电气工程的运行质量,因此,施工单位需要对电气低压配电系统引起重视。从电气设计入手,对电气低压配电系统不断优化,促使建筑行业得以实现长久稳定的发展。本文主要内容探究了建筑电气低压配电系统的安全性,希望能为我国建筑电气工程的发展有所参考。
        关键词:电气工程;安全性;配电系统
        根据建筑电气工程的设计情况来看,设计内容十分复杂。低压配电系统作为电气工程中十分重要的工程建设内容,对于整个电气系统运行具有十分重要的现实意义,直接影响了建筑工程项目的后期安全运行。尤其是对于高层建筑而言,各类型的电气设备不断增加,在一定程度上使得建筑低压配电系统的运行安全性也有所增加。因此电气设计人员一定要结合工程项目的实际情况,不断优化电气低压配电系统设计,为建筑工程后期安全运行奠定基础。
        一、建筑电气低压配电系统的相关概述
        根据建筑电气低压配电系统运行情况来看,该系统主要包含有三种类型,分别为链式、放射式、树干式。在这几种低压配电系统类型中,链式配电系统指代的是在一条线路当中,分别连接有多个配电箱,在这条线路当中没有任何支路。系统经济成本较低,多用于电缆线路的敷设工作,但是在这条线路当中存在有多种弊端。例如当配电系统发生故障时,链式配电系统会导致整个电气设备在运行过程中安全性较低,因此该类型配电系统通常只能在用电要求较低的设备中使用。放射式低压配电系统指代的是将电源作为总配电箱,而后将配电合理分配到各个分配电箱中,各个配电箱单独运行,彼此之间不会产生任何影响。即便是线路中的一个配电箱发生问题,也不会对其他配电箱的运行带来影响。虽然此类型低压配电系统运行安全系数高,但是整体线路较为复杂,因此将其应用于大型公共场所较多。树干配电系统在建筑电气工程中应用时,主要形式是在一条主干线上,将总电源与分电箱分别连接,系统成本投入不需要过高,施工过程相对简单,但是只要系统主干线发生问题,那么整个系统用电便会受到严重影响。整个系统安全性较低,因此该系统只适用于用电可靠性要求不高的场所[1]。
        二、建筑电气低压配电系统的安全保护形式
        结合当前我国建筑电气工程设计情况来看,有关低压配电系统的安全保护形式有三种分别为IT系统、TT系统以及TN系统。
        (一)IT系统
        IT系统是目前我国建筑电气低压配电系统中较为先进的一种接地保护形式。一般情况下,建筑低压配电系统在运行过程中,电源端口的带电区域并没有接地装置这一有效设置。一般保护设计都是高电阻、电抗设计,使得系统实现接地保护。低压配电系统在运行过程中也会出现一定程度的漏电现象,因此工作人员要通过外部导电位置,设置科学合理的接地保护装置,对建筑电气工程提供强有力的保护,使其在开展电力供应工作时,还能够保障系统运行稳定性。根据建筑工程运行情况来看,该系统一般情况下设置于供电要求较高、存在持续供电要求的建筑工程当中。此外,我国大型企业生产活动也会应用该系统进行电力供应,确保电力系统运行稳定性与安全性。
        (二)TT系统
        根据建筑电气系统的设计情况来看,工作人员在对系统电源中性点设计接地保护时,通常会选择TT系统作为低压配电系统的安全保护形式,完成供电应用设计。与此同时,工作人员还需要对电气设备内的电源中性点、外露导电部位进行接地设置,完成电力系统的接地保护工作。根据以往建筑电气系统运行情况来看,低压配电系统运行时应用TT系统,电力系统之间并不会实现通电,并且电气设备运行时,PE线路也不会实现通电。TT系统通常应用于电气设备分散、用电要求低、电容量要求低的农村地区。部分城市低压线路供电作业会选择TT系统[2]。
        (三)TN系统
        相较于其他系统而言,TN系统的复杂性较高。在电气设计工作中,工作人员需要合理选择一根保护线,连接相关需要保护的设备,而后对这些保护装置进行统一设定。工作人员在具体作业过程中,一定要对系统中的电力保护装置进行统一设定。合理连接中性点,实现低压配电时,TN系统应包含有三种模式,分别为TN-C-S、TN-C、TN-S。在具体应用过程中,工作人员要对低压配电系统中的中性线与保护线进行科学合并,并开展相关操作。总的来说,TN-C在应用时,操作较为简单,TN-S主要应用领域为高精密的电气设备数据密集处理以及设备管理区。TN-C-S目前主要应用于工业、矿业生产活动中。根据领域特点合理选择安全保护类型,确保电力系统得以稳定运行。
        三、强化建筑电气低压配电系统安全性的相关对策
        根据当前我国建筑电气工程建设情况来看,低压配电系统是整个电气工程中的重要组成内容,工作人员想要提高建筑电气低压配电系统的运行安全性,就要从优化主接线安全性、科学选择漏电断路器、改进接地保护以及合理选择备用电源这四方面入手,不断优化建筑电气低压配电系统,确保电力工程项目能够高质量运行。
        (一)优化主接线安全性
        针对于高层建筑工程而言,工作人员在开展电气设计工作时,一定要重视电气主接线设计工作,此项工作内容在很大程度上会影响低压配电系统的安全性能。电气主接线设计在很大程度上会影响低压配电系统的安全性能。工作人员在开展电气主接线工作时,首先要掌握建筑工程变电系统的基础参数以及配置、用电环境、重负荷量等相关内容,不断优化电气设计接线方案,保障系统配电工具的科学合理性。工作人员还需要对系统中的接线材料、电气设备以及主线连接方式的科学合理性进行探究。完成方案设计工作后,为了提高方案设计的可靠性,还要进一步对方案进行检测,提高电气设计方案的可靠性,保障高层建筑的用电持久性、可靠性以及安全性。此外,工作人员还需要进一步保障主接线设计方案具有良好的适应性,使其能够积极响应变电站的工作方式,进而确保建筑工程供电系统安全稳定的运行[3]。下图为电气低压配电系统运行图。
       
        图1:电气低压配电系统运行图
        (二)科学选择漏电断路器
        工作人员在开展电气设计工作中,还要对接地保护装置引起重视。漏电断路器身为接地保护装置中的重要组成部分,能够有效避免电气低压配电系统运行时出现漏电现象,为低压配电系统得以安全、稳定的运行,杜绝漏电现象奠定坚实的基础。在具体设计工作中,工作人员安装漏电断路器时,首先要科学合理的选择该设备,在此过程中要注重以下几点问题。首先确定漏电保护器的电击能量。工作人员在设计电气系统时,需要在额定动作电流的基础上,设置正常泄漏电流,避免损坏电路电压。此外,工作人员还需要在配电系统的线路末端以及分支线路上安装漏电断路器,确保能够有效保护低压配电系统中的电路稳定运行。
        (三)改进接地保护
        在建筑工程电气接电保护设计工作中,工作人员一定要严格遵循建筑工程特点进行施工,与此同时,还要结合电气设计特点。在此过程中,设计人员还需要综合考虑到建筑工程配电系统的内部接地形式、电气回路保护线截面等。在确保安全用电的同时,保证人民群众的生命财产安全。基于此,设计人员要不断优化接地保护装置,合理设置自动化装置,以便在电路发生故障时能够自动切断故障,保证电路运行安全,确保工程项目建筑系统在运行过程中能够拥有良好的安全性、可靠性以及平稳性,保障用电安全。针对当前我国建筑工程项目而言,常见的接地保护装置便是电源自动切断装置,该装置能够在很大程度上保证配电系统稳定运行,进而为建筑工程电气系统运行奠定基础[4]。
        (四)合理选择备用电源
        低压配电系统在运行过程中,设置备用电源的主要目的是为了保障低配压系统安全、稳定的运行。电气设计人员在此过程中一定要充分考虑影响备用电源安全的因素。针对建筑工程项目中常见的单台机组方式,工作人员一定要严格控制机组的额定容量,使其控制在1500kv以下,一旦发生停电现象,工作人员要合理设置备用电源执行自动启动动作,该动作要在3s之内完成,降低停电带来的影响与损失。在此过程中还要防止母线出现启动压降低现象。当系统中的发动机在运行过程中达到额定转速时,需要按照大小顺序分别投入。电气设计人员在此过程中要对供电系统恢复正常后的设计工作加强力度,在其停留30s之后,还要继续开展供电工作。供电运行几分钟之后在将发动机关闭,确保电力系统中的低配压系统能够安全运行。
        四、结语
        综上所述,根据当前我国高程建筑电气设计工程的开展情况来看,工作人员一定要重视低压配电系统的设计,结合电气工程的实际情况,不断优化设计方案,提高低压配电系统的运行稳定性与可靠性,为建筑电气工程得以实现持续发展奠定坚实的基础,为后期建筑工程稳定运行提供保障。
        参考文献:
        [1]李小明[1], 尚福清[1]. 高层建筑电气设计中低压配电系统安全性分析[J]. 产城(上半月), 2019, 000(001):1-1.
        [2]季向红. 关于高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性分析[J]. 中国战略新兴产业, 2018, No.140(08):206.
        [3]武艳, 赵宏斌. 低压配电系统在高层建筑电气设计中的安全性分析[J]. 建筑建材装饰, 2018, 000(013):222-223.
        [4]何启朋. 我国高层建筑电气设计中低压配电系统安全性及重要性分析[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(001):1269.
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