高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨

发表时间:2021/5/26   来源:《建筑实践》2021年40卷2月4期   作者:陈鹏
[导读] 随着人民生活水平的不断提高,生活品位也在不断提高,

         陈鹏
         北京东方华脉工程设计有限公司  山东青岛 266000

         摘要:随着人民生活水平的不断提高,生活品位也在不断提高,对建筑物的要求更加严格,在选择住房时也会对各方面进行考量,众多建筑中,高层建筑居住密度是比较大的,日常的用电量也较大,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。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。本文主要是对如何保障高层建筑电气设计中低压配电系统安全性进行探讨。
         关键词:高层建筑;电气设计;低压配电系统;安全性
引言
         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。在这个过程中要合理的选用设备的参数,要保证低压配电系统的运行稳定。还要充分发挥各个设备的功能,从而为电力系统的科学运行提供有效的支持。
1 高层建筑低压配电系统安全性的影响因素
1.1 电线短路装置对安全性的影响
         因高层建筑内部设备众多,用户量较大,因而低压配电系统具有一定的复杂性,对于整个供电系统的要求较高。在多种运行模式的共同作用下,电气短路问题频发。若高层建筑管理人员在短路发生后没有充分重视电气设备的处理工作,则极有可能发生接地质量问题,阻碍整个电力系统的正常运行。因此,为保证供电设备和供电的安全性,需要及时修正电线短路故障。
1.2 漏电保护装置对安全性的影响
         合理的漏电保护装置能够有效检测漏电问题的发生,进而减少由其引发的漏电及火灾事故。若漏电保护装置设计不合理,极有可能引发一系列的事故,给生命及财产安全带来损失。日常中出现高层建筑内部人员接触电流后,漏电保护器可及时切断电源,保证人员的生命安全。
1.3 供配电方案的安全性分析
         供配电方案的安全性分析主要涉及两个方面:一是配电线路的安全性,二是低压配电系统中供电方案的安全性。这两个因素对于低压供配电系统后续的安全稳定运行具有重要意义。在配电线路的安全性设计上,需要设计人员综合分析建筑物本身的性质、配电系统的整体施工要求以及施工环境因素。在实际设计中,应避免外部污染物对施工的影响,避免线路铺设受到外部的挤压与冲击。针对配电箱的设计,需采用防水防火的保护装置。同时,针对设计的整体把控,良好的供配电安全性分析有利于确保后续设备运行的平稳性。这就需要设计人员制定多个优选方案,深入研究各个方案采用的供配电系统的优缺点,近而选择最终措施。


2 高层建筑电气设计中低压配电系统安全性的改进建议
2.1 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。
2.2 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(如图 1 所示),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。
2.3 选择合适的备用电源
         在日常生活中,高层建筑常会因故障问题产生区域性或大面积停电问题,给生活带来不利的影响。因此,在低压配电系统的设计中,应当选择合适的备用电源。断电时,触发备用电源的启动机制,可有效降低因停电带来的损失。在备用电源的设计选用上,单台机组的备用电源额定容量应保持在 1500kVA 以下。针对发电机组的投入运行,应错开机组投入的时间,为电流的恢复提供时间。通常,恢复电力系统供电模式应延迟 1min,以提高整个低压配电系统的安全性和稳定性。
2.4 合理筛选漏电断路器
         高层建筑的层数较高,因而利用率较高,在人员充足的前提下,用电量较大。高层建筑的有效运行必定会安装大量的机电设备,因此运行期间的负荷量较大。设计中,设计人员需要充分考虑运行中的承载力问题,确保运行的安全性和可靠性。在实际运行中,为保证运行的安全性,避免安全事故的发生,需要设置漏电断路器。针对漏电断路器的选择,设计人员应当充分结合高层建筑物的结构情况,明确选用的漏电保护器的额定标准,参照短路故障时的漏电数值,选择额定限流大于漏电数值的保护器。在漏电器选择上,应当通过多种接触模式加强防护,发挥整个低压供配电的设计优势。设计人员在选择合理范围后的额定电流后,应当熟悉掌握配电系统末端漏电保护器的种类及型号,使漏电断路器额定电流大于整个电力系统断路下的外漏电流数值。
3 结束语
总而言之,在对高层建筑电气中的低压配电进行设计时,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,同时还要考虑方便后期的检修和保养,从各个环节来保障低压配电系统的安全性,提升用电质量。
参考文献
[1]孙宇魁.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性研究[J].山西建筑,2018,44(07):124-126.
[2]陈涛.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性初探[J].建材与装饰,2018(28):197-198.
[3]韩瑾.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].工程建设与设计,2018(08):80-81.
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