高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探索

发表时间:2021/9/7   来源:《建筑设计管理》2021年4期   作者:万国甲 徐健
[导读] 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
        万国甲  徐健
        (济南黄河路桥建设集团有限公司)
        【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。本文着重围绕低压配电系统安全展开研究与讨论。
        【关键词】高层建筑 电气设计 低压配电系统 安全性
        一、高层建筑低压配电系统的设计要求与设计原则分析
        1.1低压配电系统设计要求
        保障供电的持续性,同时确保电源的时间性一般而言,利用电网的方式能够为高层建筑提供2个电源,且两个电源具有独立性,可达到一级负荷、二级负荷的要求。不过,对系统可能出现的故障问题也要进行综合考量,可安装备用与应急电源,这两种电源主要由柴油发电机构成。因而,高层建筑低压配电的设计至少设计2个电源,以便在其中1个电源出现故障后,切换到另外一个电源,确保居民的用电需求和设备的使用。
        合理设置供电电源就高层建筑来说,大量设备都需要电源才能够使用。因此,在配电系统设计时保障电源的安全性尤为必要。针对生活方式的日益多样化,高层建筑的项目增多。而高层建筑一旦发火灾,多数居民会选择消防设施灭火,或是选择安全通道逃生。不过,高层建筑的垂直交通以电梯为主,发生火灾后电源会出现故障,安全性较低,因而,需要合理设置高层建筑的供电电源。
        1.2低压配电系统设计原则
        优化性原则。该原则主要是明确配电系统在高层建筑物中的重要性。同时,也要考虑以下3个问题:①低压配电系统资金投入的合理性合理使用资金,确保最大程度地发挥资金的效益;②建筑物问题自身优势要明确高层建筑物在低压配电系统设计中具备的优势;③节能意识高层建筑低压配电系统的设计要提高节能、环保意识,在此基础上,要考虑低压配电系统方案对高层建筑电气设计的适用性。
        高效性原则。重视低压配电系统设计的3个内容:①尽可能实现用电负荷的均衡性设计低压配电系统时,要明确用电负荷,根据用电负荷需求合理设置配电系统;②降低维修费用与维修团队进行合作,定期检查、维修低压配电系统,尽可能地降低配电系统的维修费用;③提高能源的利用率最大限度发挥能源的作用。就电能来说,无论是直接损耗还是间接损耗,损耗量都偏大,因此,高层建筑电气设计中的低压配电系统设计应坚持高效性的原则,在确保配电高效、安全的同时,满足高层建筑电气设备的用电需求。
        二、低压配电系统的接地保护方式
        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。
        三、如何提高高层建筑电气设计低压供配电系统的安全性
        3.1提升主接线安全性
        电力系统运行阶段,主线发挥着至关重要的价值与意义。结合实际情况不难发现,主线设备非常复杂,而且广泛分布于电力系统内。由于现场非常复杂,难免会使系统设备操作流程复杂化。一旦电气运行发生故障问题,整个系统都将受到严重影响。故而必须科学使用系统集成技术,促使投资运行总开支得到管控,既要符合安全性原则,又要达到经济性要求。  
        3.2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,完成接地保护器合理设置。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。
        3.3合理选择漏电断路器
        随着电力系统日益成熟,实际运行阶段,因为电气设备作用不断增强,承载电力负荷逐渐增加。所以系统安全性与稳定性有了更高标准。对于系统整体而言,漏电断路器的存在有着必要性,通过合理设置能进一步预防火灾事故,搭配接地保护情况下,将尽可能增强低压配电系统安全性与稳定性。再者,如何正确选用同样意义重大,必须充分掌握其漏电电流规范标准,借此选定型号种类,才能给电力系统稳定运行提供更大保障。
        四、结语
        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。



        【参考文献】
        [1]王丹.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性分析[J].中国高新科技,2021(02):17-18.
        [2]周中军,林猛.高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性分析[J].住宅与房地产,2020(24):91.
        [3]王庆庆.试析高层建筑电气设计中低压配电系统安全性[J].居舍,2020(10):87.
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