高层建筑电气设计中低压系统的安全性分析

发表时间:2021/4/23   来源:《中国电业》2020年34期   作者:李函哲
[导读] 近年来,随着科学技术的发展,很多行业都得到了惠及,有了更好的发展。
        李函哲
        盛虹炼化(连云港)有限公司 江苏省 连云港市 221001
        摘要:近年来,随着科学技术的发展,很多行业都得到了惠及,有了更好的发展。在这样的情况下,建筑工程项目建设规模也随之不断扩大,人们对建筑电气设计工作的重视程度也随之不断提升。国内当前的电气线路设计技术还存在一定的差距,设计综合性不足,单纯重视能耗是目前的主要问题,这种设计模式下,会导致设计标准偏低,导致绝缘性能下降,进而引发事故。
        关键词:高层建筑;电气设计;中低压;安全
        引言
        建筑高度决定了低压配电竖向主干线的长度,在低压配电干线电压损失及末端设备电压偏差满足规范要求的情况下,高层建筑只需在地下层的负荷中心设置变配电室。对此,建筑相关部门就需要建筑加大维护建筑检修管理力度,以解决线路中存在的问题。
        1电气专业设计要点
        1.1供配电系统特点
        高层建筑的功能多以酒店、办公和公寓为主,建筑高层建筑中建筑低压配电系统特点包括建筑用电负荷大建筑,供电半径长,变压器装机容量范围大。建筑为保证建筑特别重要负荷及消防建筑设备的供电,应具备两回独立市电电源,配备自起动柴油发电机组和UPS、EPS电源装置。高层建筑的大功率设备多集中在地下室,根据用电负荷分布情况,考虑尽量减少低压配电线路长度,便于设备安装及后期维护,主变配电室一般设置在地下接近负荷中心处。当建筑高度超过200m,再加上干线由变配电室至竖井的水平距离,建筑上部的供电半径一般会超过250m,对于低压配电干线以及末端用电设备的电压降有可能超过规定值,分变配电室的设置根据干线的电压损失、设备运输、后期维护及成本等多方面考虑。
        1.2电压损失与电压偏差
        在结合工程实例对线路电压损失计算分析前,需要明确建筑电压偏差和电压损失是两个不同的物理概念。有关规定建筑用电设备端子处建筑电压偏差允许值,相关标准明确了照明灯具端电压偏差值范围。电压偏差并不是指线路电压损失值,建筑配电设计中应按照用电设备端子电压偏差允许值的要求和电网电压偏差的具体情况,确定电压损失允许值。拟定建筑10/0.4kV建筑变压器高压侧为稳定的建筑系统标称电压,变压器低压侧空载电压为稳定的0.4kV建筑,线路首端标称电压比系统标称电压高5%,明确以上概念后,通过对线路电压损失的计算,及供电电压的允许偏差分析,推论出高层建筑变电室选址方案。
        2高层建筑电气设计中低压供配电系统的难点分析
        2.1高层建筑供配电系统易产生偏差或失误
        超限高层建筑的供配电系统的复杂性和综合性是由其项目特点决定的,尽管在设计中设计师根据规范、手册或是其他项目经验已经做了比较周到细致的设计策划工作,但由于这类项目的供配电系统的复杂性和综合性,难免会因经验不足、考虑不周等产生这样那样的偏差甚至错误,这就要求在供配电方案的制定过程中多一些分析研究、比较论证的环节,以此确定经济技术良好的适用的供配电系统方案。
        2.2能源消耗较高
        在进行电气设计的过程中,应用信息化水平比较高的建筑智能化技术,其中的自动化智能管理系统在一定程度上可能会给电能节约的有效性造成影响。就现目前而言,我国的建筑智能技术对于用电节能方面的设计还存在着一定的不足,无法以相关的国家标准为依据来进行用电节能的设计。同时,有很大一部分建筑都有着智能化技术耗电能力强的问题,极大的增加了技术应用的成本,还不能提高用电的安全性,在很大程度上降低了用户的体验感,不仅无法提高用电的舒适度,还不能满足相关的科学用电要求。

将智能化技术应用到电气设计的过程中,还需要对能源循环利用进行充分的考虑,尽可能在协调好资源环境的前提下,保证电气的智能化程度得到有效提高。当解决了电气设计的节能、电力以及线路搭建等方面的问题后,才能让能源消耗得到有效减少,同时将智能化技术所具备的优势充分发挥出来,让用户用电的需求得到更好的满足。
        2.3安全防护问题
        在进行电气设计的过程中,应用智能化技术能够有效提高对电能的利用率,更好的满足在具体的环境中对电力进行管理运行的相关需求。但是,智能技术应用到电气设计中时,对其安全性方面的考虑还不够。同时,智能化技术的应用对于电力系统局部的安全需求也没有充分考虑,再加上现阶段的很多电气设备发生老化的速度很快,因为没能采取模块化方式进行电气设计,使得其中的电气电路受潮、受损严重,所以留下了严重的安全隐患。除此之外,有一部分智能化技术应用到电气设计上,没有对雷击因素进行充分的考虑,无法保证正负电荷的平稳运转,给整个供电系统的安全带来影响。
        3高层建筑电气设计中低压系统安全措施
        3.1保证智能设计规范化
        有效提高整个建筑系统智能化的水平,以国家颁布的相关设计标准为依据,利用智能化的技术来进行电气设计工作,这样不仅可以让建筑的电气设计更加规范和标准,还能够在一定程度上提高设计的质量与效率。在保证电气设计质量达标的前提下,要尽可能对人们关于安全方面的需求进行考虑,有效控制实际作业过程中的成本投入以及操作的安全性,让整个电气系统都能够满足相关的要求和标准。将智能化技术应用到建筑的电气设计中去,要充分考虑对电气系统进行有效管理的要求,还要重点关注各项电气设计相关的内容进行合理完善,最大限度让电气系统能做到符合社会的未来发展形态,为后续进一步开展综合设计工作奠定良好的基础,有效提高了对电气系统进行设计的科学性。当电气设计的结果满足相应的质量标准时,也就意味着电气系统的安全系数有了很大的提升,让建筑施工实现了节约资源与优化环境的发展目标。
        3.2电气防护对策
        (1)电气接地。在进行电路设计的过程中,需要切实让电气接地相关防范策略得到落实,让整个建筑的可靠性和实用性得到更好的保障。随着建筑的智能化水平不断提高,电气系统的相关性能也得到了优化,特别是电气接地的系统。就现目前而言,在进行电气接地的过程中使用相对广泛的是TN-C-S建筑系统、保护中性线的建筑TN-C建筑系统以及五线制的建筑TN-S建筑系统三类。在整个电气接地的系统中,建筑TN-C-S建筑系统是两者进行综合后形成的,能够将产生的整体电能合理的分散到各个用户中,并让每个用户保持良好的用电体验感,有效降低了对能源和资金的损耗力度。(2)电气保护。建筑智能化在科学发展的过程中,需要制定出有效的电路安全防护措施,特别是对电气接地而言,其中包括了静电防护、安全防护、避雷防护以及交直流电防护等内容。采取直流式接电方式时,需要选择电阻值比较大的材料,这样能够有效降低接地电阻的值;采用交流接地时,要采取中性部分接地的方式;进行避雷防护时,可以采用避雷针等来保护电气,避免其遭受雷电的干扰;进行安全防护时,可以将不具备通电性能的金属材料用金属线和接地体进行连接;将静电屏蔽掉,能够在很大程度上降低电磁波所造成的干扰。
        结束语
        工程设计中,供配电方案的选定是电气设计的基础。在超高层建筑电气设计中,需要针对项目的特点、供电可靠性、系统性能、建筑空间要求、景观要求、初投资造价扩展性等因素进行考虑,设计高效、可靠、经济、适用的供配电方案。
        参考文献
        [1]建筑韩瑾.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨.工程建设与设计,2018(8):80-81.
        [2]建筑王晓雨.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性分析.华东科技(综合),2018(6):59-59.
        [3]建筑张军.超高层办公商业综合体电气设计探讨[J].电子元器件与信息技术,2019,3(08):81-83.
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