高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探索 汤杰

发表时间:2021/7/1   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:汤杰
[导读] 摘要:高层建筑与普通高度楼房的电气设备设计相比,存在明显的差异,常用的电气设计方式已经无法满足高层建筑的低压配电系统要求。
        诚邦设计集团有限公司  浙江省  330009
        摘要:高层建筑与普通高度楼房的电气设备设计相比,存在明显的差异,常用的电气设计方式已经无法满足高层建筑的低压配电系统要求。高层建筑电气设计要求日益提高。基于高层建筑的形式,无论是供电的稳定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。同时,结合高层建筑电气设计情况,合理对低压配电系统进行设计,确保安全性,也是尤为必要的。
        关键词:高层建筑;电气设计;低压配电;安全性
        1加强低压配电系统安全性设计的重要性
        在高层建筑工程中,低压配电系统主要包含高压配电线路、低压配电器、配电变电所等部分,从安全性角度来分析,如果低压配电系统出现超负荷现象,会带来较大的安全风险。通过加强低压配电系统安全性设计,一旦建筑电能发生超负荷现象,系统能够启动自动保护系统,确保电源能够快速被切断,提高建筑内部各项设备的安全性能。
        现阶段,部分高层建筑低压配电系统运行条件比较差,线路老化等一系列安全隐患较为突出,通过加强优化设计,能够有效消除各类安全隐患,提升高层建筑用电的安全性。
        2低压配电系统的接地保护方式
        采用科学、合理接地保护方式,不但能高效保护建筑供电系统低压环节电流电压,而且可预防建筑电气电流、电压的负面影响,使供电系统获得更大程度保障,因此安全保护设计内容不容小觑。对于高层建筑而言,大致包含三种方式,经归纳整理详细说明如下。
        2.1低压配电IT系统
        从建筑电气IT系统整体来看,电源端口带电区不考虑接地,带电环节应采用高电阻、电抗或阻抗进行接地保护。再者,面向用电设备外漏导电环节,同样应当做好接地保护。整体而言,低压配电所选择IT系统电力供应,不但要拥有良好供电稳定性,而且要拥有足够安全保障。IT系统供电配置,即便是供电需求偏大且必须连续供电建筑,仍然存在实用价值。不仅如此,一些公司生产阶段,同样广泛选择这类供电装置系统。
        2.2低压配电TT系统
        建筑电气系统实施低压配电供电设计时,应由电源中性点位置做好接地保护。不仅如此,关于电气设备部分,外漏导电环节与电源中性点接地方面同样应考虑接地保护。通过TT系统支撑低压配电运行,电力系统中性线N和PE间没有通电连接,一般建筑电气运转阶段,PE线路无须考虑通电设置。TT系统下低压配电系统适用领域,一般面向用电要求少,或电容量偏低,电气设备过于分散农村使用。具体供电应用阶段,只有较少城市供电系统考虑TT系统。
        2.3低压配电TN系统
        结合实际情况来看,一般用于中低压配电系统供电,这种供电系统设计阶段,必须把电气设备外壳接入相同保护线,设定保护模式。再者,配电系统中性点间同样应当相连。经归纳整理可知,TN系统供电大致包含TN-C、TN-S、TN-C-S模式。不同模式选择阶段,必须按照低压配电系统内中性线、保护线合并关系完成。电网设计阶段,如果线路铜导线截面面积处于相应水平,必须按照具体规范选择切实可行接线方式,防止总体线路受到负面影响。实践阶段,这些模式均有自身独特优点,故而适用范围存在差异。其中,TN-C系统属于三相四线系统,实现难度较低。TN-S系统更适合一些信息处理与精密电子仪器、威胁较大易爆场合。TN-C-S系统更适合旷工公司供电系统。
        3提高高层建筑低压配电系统安全性的对策
        3.1合理设置自动切断电源的装置
        在高层建筑进行低压配电系统设计中,依据实际情况安装电源自动切断设备是极为必要的。

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。为避免建筑电路对设计产生影响,一般以多种点位连接的方式丰富接地不保护形式。TN系统、TT系统是现代高层建筑施工中常见的2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。TT系统多用于解决因外在因素产生的导电问题,如电气设备的金属外壳与接地保护系统直接作用发生危险时,TT系统能够及时将电源切断。
        3.2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交流放射式的树干形式,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。从整体上来说,设计高层建筑的配电系统时,要结合高层建筑的用电需求实际情况进行合理选择。以某市某高层建筑为例,该高层建筑在施工时重视对主接线安全的控制水平。改进前一年发生过6次左右安全事故,而改进后一年仅发生过3次安全事故。可以看出,重视主接线安全,在降低安全事故发生率方面可起到重要的作用。
        3.3选择相对合适的备用电源
        高层建筑因用户数量多,在日常使用中可能会出现停电现象,以区域性为主。因而,在进行高层建筑电气设计时,结合高层建筑的实际情况选择合适的备用电源,能够有效减少停电对居民的影响。备用电源的设置,需要围绕安全性展开分析和判断。在选择备用电源时,若以单台机组为主,那么就需要对额定容量进行控制,额定的容量要低于1 500k VA。备用电源于断电后自动启动,尽可能降低因停电带来的损失。发电机达到特定程度时,需要分批投入,尽量将投入时间错开,为电流的恢复提供时间。贸然恢复供电,可能会因备用电源仍在使用,而导致电源的负荷过大,增加居民的损失。电力恢复供电时,至少延迟1min,供电完全恢复后,电机组重复供电。
        3.4合理选择漏电断路器
        高层建筑电气设计环节,设计人员还要设置接地保护,故合理选择漏电断路器特别重要,通过设置漏电断路器,可以防止发生漏电现象,保证高层建筑低压配电系统能够安全运行。在安装漏电断路器的过程当中,要合理选择其型号,并注意以下问题:
        (1)设计人员需要准确测量额定电流下,系统的泄露电流数值,并合理选择漏电断路器型号,防止出现电路电压损坏现象。
        (2)认真遵守低压配电系统安全性设计原则,确定出动作电源的具体位置,在高层建筑电气设计工作之中,需要合理安装线路末端和支线,通过安装漏电断路器,可以对高层建筑内部电路起到良好的保护作用。
        4结语
        综上所述,通过对高层建筑工程低压配电系统保护形式和安全性进行全方位的分析,采取合理的措施,能够显著提升高层建筑低压配电系统的整体运行效率。
        参考文献:
        [1]张超.建筑电气设计对低压配电系统的探讨[J].建材与装饰,2018(48):60-61.
        [2]谈志远.低压配电系统在高层建筑电气设计中的安全性探究[J].科技资讯,2018,16(35):38+40.
        [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.
        [4]刘国芳.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(32):125-127.
 
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