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摘要:随着经济建设突飞猛进,高层建筑数量、规模日益壮大,用电安全随之受到社会大众高度重视。高层建筑电气设计方面,低压配电系统属于不可忽视内容,增加系统安全管控力度,可提高建筑使用安全性与供电稳定性,当高层建筑用电设备较多且满负荷运行时,用电风险必然升高。在高层建筑项目建设中,结合实际情况,合理设计高层建筑电气设计中的低压配电系统,确保其用电的稳定性、安全性尤为必要。基于此,本文详细分析了高层建筑电气设计中低压配电系统安全性。
关键词:高层建筑;电气设计;低压配电系统;安全性
引言
高层建筑电气设计属于复杂工程,不管哪方面存在错误,建筑质量都会随之降低。而低压配电系统又是这项工程不可忽视的内容,地位非常重要,设计不合理,很容易引起一系列重大安全问题。高层建筑电气设计要求日益提高。基于高层建筑的形式,无论是供电的可靠性还是供电的安全性,都是高层建筑电气设计比较关注的问题。
1低压配电系统内涵
供电系统的组成部分较多,其中比较重要的是低压配电系统。低压配电系统主要由以下4个部分组成。1)配电变电所。2)配电变压器。3)高、低压配电线路,其中,高压主要是指其电压超过1kV,低压主要是指其电压不超过1kV。4)控制保护设备。
在电能分配过程中,若运行严重超过负荷,实际运行中的低压配电系统会自动将供电回路切断,进入自我保护状态。受多种因素的影响,低压配电系统运行中可能会引发火灾,影响因素包括电气线路老化、电气设备老化、安装技术欠缺等。就现阶段我国电气设计发展现状来看,多以装配漏电保护器、具有过载、短路保护功能的断路器、浪涌保护器及等电位连接等手段,电位连接等手段解决上述问题。重视电气设计相关工作,对电气设计工作进行严格审核,可以有效保证低压配电系统的安全、稳定运行[1]。
2低压配电系统的安全性分析
2.1供电线路安全性分析
供电线路设计阶段,必须全面掌握建筑相关信息,譬如所选材质、外界环境、电气设备等,防止发生线路腐蚀等问题。民用高层建筑方面,消防用电设备必须拥有专门电气线路,譬如其供电线缆采用耐火电缆同时拥有自动切换装置使消防设备供电可靠性大大提高。电路设置过程中,选材与线路布置都要满足国家规定,禁止随意更改,地下车库照明灯配电设备必须采用安全、稳定方案,并设置专门配电间,如此一来,即便配电箱出现火灾事故,其他区域配电箱也能正常使用。
2.2配电方案安全性分析
通常而言,高层建筑变压器往往不止2台,还会配置1台柴油发电机组以满足相应启动条件,如果各条供电回路均断电,那么15S内可以启动运行,这种情况下,才可以发挥备用电源价值。另外,为避免消防用电受到影响,一旦发生火灾事故,必须优先得到保证,断开其他非消防用电,故而电气设计阶段,必须全面讨论配电方案是否安全,才能保障低压配电系统安全运行,意义非常重大[2]。
3高层建筑中低压配电系统设计普遍存在的问题
3.1过载及短路情况
建筑工程供电系统设计阶段,安全性与可靠性属于不容小觑问题,必须引起足够重视。但实践设计阶段,往往会有过载、短路问题存在。假如断路器不能及时切断过载电流和短路电流,将导致供电线路及设备发生严重安全隐患,引发电气火灾。
3.2接地质量不达标
目前,国内高层建筑电气设计与施工作业阶段,接地方面有着明显混用情况,加之供电系统未采用切实可行接地措施或违背标准规范接地,导致电气接地往往面临重大安全威胁,一方面不能使主要电气设备得到合理保护,另一方面会有更重大安全事故,乃至引起设备破坏与人身伤害事件,酿成难以挽回的损失,因此需要得到更多关注[3]。
3.3保护装置不到位
在漏电保护问题,高层建筑用电设备多、供电线路远,加之施工质量、材料质量等诸多因素的影响,系统漏正常漏电电流大,日常维护和检测不到位,极易发生电气火灾事故。为降低这类故障问题发生率,预防出现重大损失与恶劣后果,漏电保护器逐渐获得人们青睐,应用越来越广泛。然则实际情况中,由于选用不合理等情况存在,导致其功能常常无法体现出来,不仅如此,还可能失去应有的作用,进而导致配电安全随之面临威胁。
4提高高层建筑低压配电系统安全性的对策
4.1合理设置自动切断电源的装置
为提高高层建筑居民的用电安全水平,在居民人身及财产受到伤害的情况下,通常以自动切断故障电源设备的方式来降低居民遭受的伤害。设计低压配电系统时,设计人员通常依据建筑特点、设备应用需求进行合理规划。合理选用漏电保护电器、过载短路保护电器、过压欠压保护电器,及时自动切断故障电源,保障生命和财产安全。TN系统是现代高层建筑施工中常见的1种接地系统。其中,TN系统是在电气设备发生短路现象或电流过大时起保护作用。保护的方式是以电流保护器作为主体,对短路、超负荷装置进行保护。
4.2提高主接线安全的控制水平
根据高层建筑电气设计的需求,低压配电系统主接线需要分出多个分支。在电力系统出现故障的情况下,低压配电系统会对电气设备的整体应用效率产生影响。所以,一般会选择集成取电的方式,实现对低压配电系统的安全性设计,从根本上控制工程的投资。低压配电系统设计,设计人员一般会选择放射式和树干式,交流电伏为380V/220V。此种放射式的设计方式可以充分实现对系统主线安全的保护。设计配电系统时,若供电方式为集中性,就可采用上述形式的供电模式。而若负荷量一般,选择的供电模式就要在集中性供电的基础上,与树干供电的模式相结合。
4.3合理筛选漏电断路器
高层建筑中的电气设备,在电力系统运行期间需要承载的设备较多,负荷量也随之增大,因而,高层建筑电气设计安全性的要求日益提高。高层建筑电力运行时,漏电断路器的存在能够从间接层面上实现对事故的避免。从某种角度来说,漏电短路器是低压配电系统漏电的二次防线,能够有效实现接零、接地系统的漏电保护。无论是设计配电系统,还是提高用电安全性,都需要重视漏电保护器。所以,要结合高层建筑的实际情况,合理筛选漏电保护器,明确其安全额定的标准,用相对准确的数字对每个环节展开筛选。对漏电断路器额定的电流进行合理选择,通常情况下,要超过回路的额度电流及正常泄露电流值数值。漏电断路器有多种动作参数可供选择,合理选择动作参数,避免人体触电及电气火灾的发生,确保高层建筑电力系统的正常运行[4]。
4.4加强接地保护
接地保护属于一种基础供电保护手段,可以让用电安全获得良好保证。考虑到这种情况,建筑电气设计过程中,必须按照具体特征与配电系统要求,完成接地系统地合理设置。对于多种接地保护,应当完成等电位连接,预防外界电压给建筑电路造成不利影响。
结束语
综上所述,随着时间不断推移,社会发展不断加快,高层建筑越来越多,高度也会越来越高,而电气设计作为整个建筑工程中不可忽视的环节与工作,占据十分重要的地位,无论出现哪方面问题,都将给建筑整体造成负面影响乃至严重后果,故而本课题必将引起更多关注与重视。
参考文献
[1]胡伟奇.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性研究[J].居舍,2019(36):91.
[2]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.
[3]王海海.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].现代物业(中旬刊),2019(12):78.
[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.