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高层建筑电气设计中低压配电系统安全性讨

发表时间：2021/6/18 来源：《基层建设》2021年第6期作者：牛庆青

[导读] 摘要：电气设计方面的设计人员需要在高层房屋工程规划中着重注意低电压配电系统的安全使用情况，相比较普通建筑的使用电量的情况，高层建筑使用电量相对来说比较大，无论是电气数或者是电气种类方面都有所增加，并且还存在一定的安全隐患等问题，低电压配电系统的安全设计可以为建筑项目的施工过程带来安全保证，有利于推进我国城市建设的不断推广以及发展。

        荣盛建设工程有限公司河北省廊坊市 065000
        摘要：电气设计方面的设计人员需要在高层房屋工程规划中着重注意低电压配电系统的安全使用情况，相比较普通建筑的使用电量的情况，高层建筑使用电量相对来说比较大，无论是电气数或者是电气种类方面都有所增加，并且还存在一定的安全隐患等问题，低电压配电系统的安全设计可以为建筑项目的施工过程带来安全保证，有利于推进我国城市建设的不断推广以及发展。
        关键词：高层建筑；电气设计；低压配电系统；安全性
        1、引言
        随着市场经济的快速发展与城镇化进程的持续加快，城市人口基数不断增大，城市现有土地面积已经远远难以满足城市人口的居住与生活，高层建筑大量兴起。这就给高层建筑电气工程提出了更高的安全设计要求。相关电气设计人员十分有必要深入分析当前高层建筑低压配电系统存在的运行问题，积极研究高层建筑低压配电系统的安全设计策略，以确保高层建筑低压配电系统能够安全稳定运行，有效保障广大高层建筑居民的用电安全。
        2、高层建筑中低压电源配
        2.1 非消防I、II级负荷供配电要求。为了确保供电的可靠性，非消防I级负荷应该由双电源进行供电，如此可保证一个电源出现故障，仍可正常供电，不会引起断电事故的发生。而对于特别重要的负荷，应配置双重电源和备用电源。对于非消防II级负荷而言，则可采取回路进行同时供电，保证充足电量；（2）民用建筑的供电要求。当消防用电负荷是I级时，系统主电源和备用电源应独立于专用回路的双电源进行供电；当消防负荷在II级时，系统主要电源和变电系
        统应该采用双回路电源来供电[1]。
        2.2 干线配置
        高层住宅干线配置主要有三种方案：（1）应用一路电源和一台变压器，把低压单母线分段。需设置应急备用电源，其需要有效满足消防负荷和非消防负荷的使用要求。该种方案在一般性的高层建筑住宅较为适用，超大负荷的住宅不太适用。该方案满足了规范化设计的要求，但应急电源容量较大，投入相对较高；（2）独立两路电源和两台变压器，分列运行，将低压单母线进行分段，设置应急电源备用。该种方式可有效确保供配电的可靠性，适应高层建筑，尤其是负荷较大的高层建筑；（3）应用一路电源和一台变压器，采取低压母线分段，并通过电源线低压侧引出两个回路电源，分别应用到不同的低压分母线段之中。
        3 影响高层建筑低压配电系统安全性的因素
        3.1 电线短路装置对安全性的影响
        由于高层建筑物的内部具有各种用电设备，用户比较多，因此对于低压配电系统而言比较复杂，所以高层建筑对于供电系统有更高的要求。在采用多种运作方式的共同操作之下，经常会出现电气短路的情况。如果管理人员对短路问题没有予以重视，则很有可能会导致地质量出现问题，进而使整个建筑物的电力系统不能正常运行。因此，为了进一步保障用户用电的安全性，需要立即处理电线短路的问题。
        3.2 漏电保护装置对安全性的影响
        安装漏电保护设备能够及时的发现漏电问题并立即对漏电情况进行检测，进而降低由于漏电而导致火灾问题的出现。如果漏电设备的设计不符合要求，则也可能会导致出现事故，并给人们的生命以及财产带来影响。在日常的生活中，当人们接触到电流之后漏电保护装置会立即断开电源，从而起到保护人的生命安全的目的。
        3.3 供配电方案的安全性分析
        在供配电方案的安全性方面进行分析时主要包括两部分：首先是线路的安全，然后再是在采取低压配电系统的时候所制定的安全供电方案。这两部分是确保低压配电系统安全稳定运行的关键因素。在进行配电线路安全性的设计过程中，设计人员需要结合建筑物的情况以及配电系统的要求进行设计。在实际的配电线路设计中，应尽可能的避免由于外部因素而对施工带来影响，以免在进行线路铺设过程中受到来自外界因素的冲击。

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根据配电箱的相关要求，需要采用防水防火的设备对配电箱进行保护。同时，需要严格把控配电线路的设计过程，安全的配电线路有助于确保其它设备运行的安全性。因此这就要求设计人员同时制定多个方案，同时对多个方案的优缺点进行分析，進而选择最佳的方案。
        4高层建筑电气设计中低压配电系统的安全设计
        4.1供电线路安全设计
        在高层建筑电气设计中进行低压配电系统的安全设计时，应当先对建筑工程进行全面考察，在明确建筑的施工材料、电气设备类型以及所处环境等条件的前提下，进行合理的供电线路设计，最大限度地避免线路腐蚀等问题的发生。一般情况下，高层建筑中的消防用电设备都会配备专门的电气线路和自动切换装置。需注意，必须使用符合国家相关标准的材料设备，并按照国家标准进行线路布置，严禁在配置电路的过程中私自改动配置方案，特别是在对地下车库中的照明灯设备进行配电时，应当要选择切实安全可靠的供电线路方式。另外，还应当在地下车库中设置专门的配电间，以免在配电箱发生火灾时影响到其他区域的配电箱。
        4.2加强接地保护
        低压配电系统中提高接地保护装置的应用合理性，保证电气工程的安全，较为常用的接地方式主要分为TN系统和TT系统两种。尤其是在高层建筑中低压配电系统的设计环节，设计人员要充分将实际的环境、特点和使用要求结合在一起进行综合考量，合理选择接地保护装置，采取制定保护接地的措施时，应用相对应的电位连接，避免发生外部电压对低压配电系统造成的影响，为整个工程安全提供保障。
        4.3合理选择备用电源
        备用电源的设计是保障低配压电系统使用安全性的重要内容，电气设计人员要加强对影响备用电源安全因素的重视，针对高层建筑中常用的单台机组方式，控制好其额定容量能够不超过1500kv，发生停电时由备用电源来进行自动启动，并且实现在3s内完成，降低停电带来的不良影响和经济损失，预防母线的启动压降低，在发动机达到额定转速时按照由大到小的顺序分别投入。电气设计工作人员要对供电系统恢复正常后的设计工作加强力度，在停留30s之后再进行继续供电，供电运行几分钟后再将发动机关闭，确保低配压电系统的安全。
        4.4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。
        结束语
        综上所述，目前高层建筑电气设计中低压配电系统仍存着接地故障、保护装置安装不规范、漏电保护器应用不科学、过载与短路等问题，这就需要设计人员通过采取严格控制主接线的安全性、加强接地保护，科学选择漏电保护器，合理选择备用电源等策略，有效提升高层建筑中低压配电系统运行的安全性与稳定性，切实保障高层建筑居民的用电安全。
        参考文献：
        [1]王鑫玮.高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性[J].砖瓦世界，2020，（18）：108.
        [2]张会梅.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].价值工程，2020，39（20）：197-198.
        [3]胡骏汉.针对高层建筑电气设计中低压配电系统安全性分析[J].科学与信息化，2020，（21）：83.
        [4]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.