牛传奇
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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。因此，本文首先分析了高层建筑配电系统的安全设计要点，并阐述配电系统漏电安全事故的成因及应对措施，仅供参考。
关键词：高层建筑；配电系统；安全设计
一、高层建筑配电系统安全设计要点
1、准确计算用电负荷
在配电系统设计过程中，要根据工程情况准确计算用电负荷，制定准确的配电系统设计方案，为各项设计参数的制定提供参考。在用电负荷计算时，应综合考虑电气设备功率、功率因数、电流值、无功及有功功率等因素，明确不同因素之间的内在关系。例如，将配电设备容量及需要系数相乘，结果为有功功率。有功功率除以功率因素，结果为视在功率。设计人员在无功计算负荷、需要系数、用电负荷等因素基础之上，准确计算建筑配电系统的照明负荷、消防负荷、动力负荷。此外，在用电负荷计算环节，设计人员应重点考虑建筑配电系统的升级优化问题，在计算结果基础上对用电负荷进行适当上调，以满足高层建筑在长时间使用过程中新产生的用电需求，避免线路在后续使用过程中出现过载等问题。
2、供电线路安全设计
为保证供电线路的运行安全，设计人员在变电所中配置适当数量的变压器；在线路中设置柴油发电机等设备，将其作为应急供电装置。当主电源线路出现运行故障、供电中断时，可以在在限定时间内切换至备用电源，恢复配电系统的正常运行。同时，在特殊情况下，确保供电线路具备自动切除多余用电负荷的使用功能。例如，对两台变压器进行机械联锁处理，对断路器装置进行电气联锁。如此，在供电线路使用过程中，一处开关将处于断开状态，其余两处开关保持吸合状态。同时，由于高层建筑配电系统的线路结构较为复杂、线路敷设总长度较长，在线路运行过程中发生漏电问题，如果问题未得到有效处理，有可能引燃周边可燃物，引发建筑电气火灾安全事故的出现。因此，设计人员应在线路中设置若干数量与型号的保护器装置。例如，在供电线路末端设置漏电保护装置，以供电负载为主要依据，配置适当型号的保护装置，将线路末端装置保护动作响应时间设定在1.0s-1.5区间范围内。而针对支干线中所设置的保护装置，则将其保护动作相应时间设定在0.3s以内。当保护器监测盗线路处于异常运行状态时，将在限定时间内自动采取保护动作。
3、配电系统接地保护设计
为保证建筑配电系统接地保护功能的充分发挥，设计人员应以建筑配电系统特征、实际保护需求为主要依据，合理选择系统接地保护形式，有效消除外部环境等因素对建筑供电安全造成的负面影响。建筑配电系统常用的接地保护形式分为IT系统、TT系统以及TN系统，具体设计要点如下。
（1）IT系统。设计人员选择在系统中设置自动报警系统与导电装置。在系统出现运行故障时，导电装置可以持续对线路电压起到控制作用，避免线路及所连接设备出现严重损坏问题。同时，系统将自动向管理中心反馈报警信号，检修人员前往现场开展故障检修作业。因此，技术人员可选择不设置中断供电保护装置。
（2）TT系统。制定单独接地保护设计方案，并在电源中性点等区域中设置接地保护装置。在配电系统运行过程中，PE线路以及中性线N二者并不会保持供电关系。现阶段，TT系统主要被用于电容量较小或所连接电气设备数量较少的高层建筑工程中。
（3）TN系统。在采取这一接地保护方案时，设计人员应在系统这种增设接地故障保护装置与电路保护器，如此，在配电系统运行过程中，将持续提供电流短路保护功能与电路负荷保护功能，将故障电流值控制在安全范围内。同时，由于多数建筑工程电气系统的线路布置结构较为复杂，线路敷设总长度较长。因此，设计人员还应在系统中设置漏电保护装置，并使用相同保护线对各处电气设备金属外壳进行连接，连接各处中性点。
4、备用电源选用
在高层建筑配电系统运行过程中，受到环境、人为等因素影响，主电源出现回路短路等故障问题，导致工作电源中断，影响业主的日常生活。因此，为保障高层建筑配电系统的运行稳定，最大程度减小各类故障问题所造成的损失程度与负面影响，应在配电系统中增设备用电源，根据实际供电需求合理设置机组额定容量。当配电系统出现运行故障、主电源供电中断时，需要系统在限定时间内平稳切换至备用电源。同时，为避免主备电源切换过程中线路承受过大电压而出现新的故障，设计人员需要严格遵循分批投放原则，分批次投入适当数量的备用电源机组。当市电或是主电源恢复正常运行状态后，备用电源仍需供电一定时间，在确定配电系统恢复正常供电状态后，再将备用电源机组逐批关闭。
5、配电系统防火处理
在配电系统高负荷运行状态下，有一定可能出现线路过载问题，导致线路工作温度升高，进而引发建筑电气火灾安全事故的出现。为避免这一问题的出现，设计人员应针对性开展配电系统防火设计工作。例如，配置具有良好耐燃性能的电缆线路、将线路套入耐燃套管中、在线路中设置过载断路器、接地保护装置，使用耐热电缆桥架等等。
6、主接线安全性控制
配电系统主要负责向安装的电气设备提供工作电源，由于电气设备与配电系统保持紧密连接状态，当出现系统运行故障时，将对所连接电气设备造成严重影响，导致设备损毁，造成严重的经济损失。因此，为减小各类用电事故所造成的损失程度，在条件允许前提下，设计人员需要设置集成配电系统，或是选择建设380V/220V结合式供电系统。如此，既可以保证高层建筑电气系统的使用安全，避免在配电系统出现用电事故时引发大范围电气设备故障问题，同时，也可以将建筑配电系统施工成本控制在合理范围内。
二、高层建筑配电系统漏电事故出现成因及防范措施
1、事故出现成因
高层建筑配电系统工作环境较为复杂，线路受到环境与自身等因素影响，漏电安全问题时有发生，用电安全事故主要由于以下几个方面：第一，线路短路。在线路出现接地电弧性短路故障时，由于短路电流值较小，无法通过烧断保险丝来将短路电路切断，短路部位将持续向外释放电火花与热量。当电弧性短路故障未得到有效处理、且持续释放大量热量时，受到高温条件影响，短路点易产生明火；第二，零线与地线接线端子连接松动，使得电阻值增大，在电阻作用下，接口处线路工作温度异常升高，进而向外释放电弧；第三，线路绝缘部位持续受到环境腐蚀影响，或是外力碰撞，导致绝缘层破损；第四，线路临近使用寿命，绝缘层严重老化。
2、防范措施
为预防漏电安全事故的出现，设计人员在采取安全设计措施、在线路末端与支干线中设置漏电保护装置的同时，还应合理设置零线与地线截面积尺寸，对接线端子采取紧固措施，开展碰壳短路实验。同时，可选择采取等电位联结方式，对接零总线与暖通管等金属管件采取保护措施，可以起到均衡保护建筑内电位的作用。
结语：
综上所述，高层建筑配电系统内部结构复杂，且电路电气设备数量大，对电力系统的要求高，设计人员要认真分析配电系统在施工、使用过程中存在的安全隐患，采取上述安全设计措施，加强对配电系统设计系统的管控力度，保障高层建筑配电系统的使用安全及运行稳定。
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