關(guān)于高層建筑電氣低壓配電系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)探討

摘 要：高層建筑中的電器應(yīng)用以及電壓負(fù)荷量都比較大，而這就對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)中的低壓配電系統(tǒng)的安全性提出了更高的要求。文章對(duì)高層建筑電氣低壓配電系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)問題進(jìn)行了一些有意義的探討，希望對(duì)相關(guān)工作能夠有所借鑒。

關(guān)鍵詞：高層建筑；低壓配電系統(tǒng)；安全性設(shè)計(jì)

1 概述

隨著建筑事業(yè)的快速發(fā)展，當(dāng)前我國(guó)高層建筑無(wú)論在數(shù)量上還是在規(guī)模上都較過去有了一個(gè)顯著提高，這一方面給建筑使用者帶來了極大的便利，另一方面也對(duì)建筑的供配電安全提出了更高的要求。現(xiàn)階段，低壓配電系統(tǒng)在高層建筑的電氣設(shè)計(jì)中取得了廣泛的應(yīng)用，但低壓配電系統(tǒng)如果設(shè)計(jì)施工不當(dāng)又極易引發(fā)安全問題，進(jìn)而對(duì)整個(gè)建筑物的使用安全性都帶來嚴(yán)重影響，必須引起我們充分的重視。

與普通建筑物相比，高層建筑的用電負(fù)荷量往往都比較大，而這就對(duì)其內(nèi)部低壓配電系統(tǒng)的工作可靠性提出了更高的要求。而目前我國(guó)的低壓配電技術(shù)還不夠成熟，造成其在實(shí)際應(yīng)用中還存在不少安全隱患，必須特別重視低壓配電系統(tǒng)的安全性問題。作者結(jié)合自己多年的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就高層建筑電氣低壓配電系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)問題進(jìn)行了一些有意義的探討，希望對(duì)相關(guān)工作能夠有所借鑒。

2 影響低壓配電系統(tǒng)安全性的原因分析

2.1 電氣接地質(zhì)量問題

現(xiàn)階段，我國(guó)在高層建筑的電氣設(shè)計(jì)及施工環(huán)節(jié)中，接地形式存在嚴(yán)重的混用問題，再加上供電系統(tǒng)也沒有采取相應(yīng)的接地措施或者沒有按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行正確接地，進(jìn)而造成電氣接地存在比較嚴(yán)重的安全隱患，不僅無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)重要電氣設(shè)備的有效防護(hù)，嚴(yán)重的甚至還可能造成人員和設(shè)備損失，必須引起我們充分的重視。

2.2 保護(hù)裝置不到位

通過對(duì)當(dāng)前處于工作中的低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行分析后可以發(fā)現(xiàn)，很多保護(hù)相關(guān)的裝置都沒有進(jìn)行正確的設(shè)置，造成一旦出現(xiàn)漏電，保護(hù)裝置也無(wú)法及時(shí)動(dòng)作，進(jìn)而就可能引發(fā)火災(zāi)等重大安全事故，而火災(zāi)事故一旦發(fā)生在高層建筑中，就會(huì)引起災(zāi)難性的嚴(yán)重后果。

2.3 漏電保護(hù)器使用問題

受到各種主、客觀因素的影響，有時(shí)高層建筑中的電氣接地將不可避免地會(huì)出現(xiàn)故障，進(jìn)而可能引發(fā)比較嚴(yán)重的后果，如人觸電擊和電氣火災(zāi)等。而為了有效應(yīng)對(duì)這種威脅，漏電保護(hù)器開始在高層建筑的電氣設(shè)計(jì)中得到了有效應(yīng)用。但現(xiàn)實(shí)卻是，漏電保護(hù)器因?yàn)檫x用不當(dāng)?shù)仍虻挠绊懀率蛊涔δ芡荒艿玫接行У陌l(fā)揮，這就給供配電安全帶來了不利因素。

2.4 越級(jí)跳閘導(dǎo)致巨額經(jīng)濟(jì)損失

對(duì)于在高層建筑電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)用的低壓配電系統(tǒng)，當(dāng)下級(jí)配電回路出現(xiàn)短路故障時(shí)，那么由此而產(chǎn)生的較大的短路電流往往可能引發(fā)越級(jí)跳閘，進(jìn)而導(dǎo)致大面積的斷電故障發(fā)生。總之，因越級(jí)跳閘而造成的經(jīng)濟(jì)損失可能十分巨大，但受到關(guān)鍵核心技術(shù)無(wú)法突破的限制，該問題到目前為止也沒有得到有效的解決，這是建筑電氣設(shè)計(jì)人員亟需解決的一個(gè)難點(diǎn)問題。

3 高層建筑低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

與傳統(tǒng)普遍建筑相比，高層建筑中的電器設(shè)備數(shù)量和負(fù)荷量更多，對(duì)電氣設(shè)計(jì)質(zhì)量的要求也越來高，所以要保障低壓配電系統(tǒng)的安全性和可靠性還是有一定難度的。此外，因?yàn)楦邔咏ㄖ奶攸c(diǎn)，造成其內(nèi)的供配電線路也比較長(zhǎng)，而這也同時(shí)增加了安全隱患。目前我國(guó)對(duì)高層建筑電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)用的低壓配電系統(tǒng)有著明確的要求，要重點(diǎn)確保消防電梯、消火栓、生活水泵等設(shè)備的用電。對(duì)于高層建筑中的低壓配電系統(tǒng)來說，其設(shè)計(jì)方案也必須滿足這些重要設(shè)備的用電要求，同時(shí)還應(yīng)兼顧設(shè)計(jì)方案的簡(jiǎn)單、安全以及可靠性要求等。

4 提升低壓配電系統(tǒng)安全性的設(shè)計(jì)措施探討

4.1 對(duì)于接地的保護(hù)設(shè)計(jì)

在對(duì)高層建筑內(nèi)的低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為了提高其工作的可靠性，降低人身以及設(shè)備受到的安全威脅，往往需要在系統(tǒng)中設(shè)置專門的接地保護(hù)或者安裝能夠自動(dòng)切斷故障電路的設(shè)備。這對(duì)提高高層建筑的供配電安全以及保障低壓配電系統(tǒng)正常運(yùn)行具有重要意義，必須加以充分重視。具體而言，要針對(duì)具體高層建筑的特點(diǎn)尤其是其中電氣系統(tǒng)的特點(diǎn)來采取切實(shí)有效的接地保護(hù)措施。一般接地設(shè)置需要遵循以下原則：首先，不同高層建筑電氣系統(tǒng)中的電氣設(shè)備數(shù)量、類型以及使用情況存在差異，必須根據(jù)具體建筑中的電氣系統(tǒng)實(shí)際情況來確定接地保護(hù)的形式。目前在高層建筑中應(yīng)用較多的接地保護(hù)形式有Tr、TN和IT三種。其次，雖然接地保護(hù)形式存在多種，但無(wú)論采用哪種形式，都必須確保對(duì)總等電位進(jìn)行聯(lián)結(jié)。這樣做的意義是為了避免建筑電路受到外部危險(xiǎn)電壓的不利影響。

4.2 配置要求

對(duì)于非消防I級(jí)供配電來說，應(yīng)該采用雙電源進(jìn)行供電，以防止當(dāng)一個(gè)電源出現(xiàn)故障后所造成的斷電事故。而對(duì)于非消防II級(jí)供配電來說，可采取回路進(jìn)行同時(shí)供電，保證充足電量。

此外，對(duì)于高層住宅干線配置來說，當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的主要包括以下三種方案：（1）只使用一路電源和一臺(tái)變壓器。這種方案要將低壓母線進(jìn)行分段，主要應(yīng)用在對(duì)負(fù)荷要求不高的普通建筑上。（2）獨(dú)立使用兩路電源和兩臺(tái)變壓器，分列運(yùn)行并設(shè)置備用電源。與第一種方案相比，這種方案的供電可靠性得到了極大地提升，適應(yīng)具有較大負(fù)荷要求的高層建筑。（3）應(yīng)用一路電源和一臺(tái)變壓器，并通過電源線低壓側(cè)引出兩個(gè)回路電源。

4.3 低壓配電系統(tǒng)中供電線路的安全性

對(duì)于低壓配電系統(tǒng)而言，確保供電線路的安全性是其中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容。具體而言，需要根據(jù)具體高層建筑的形式、特點(diǎn)以及用電設(shè)備的布置情況等對(duì)供電線路進(jìn)行合理化的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要對(duì)外界可能對(duì)線路布置造成干擾的因素進(jìn)行充分考慮，并同時(shí)確保線路在鋪設(shè)過程中不易發(fā)生損毀以保障其使用壽命。高層建筑對(duì)于火災(zāi)的防范是其電氣設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容，為了確保消防用設(shè)備的供電可靠性，一般需要采用專門的供電回路系統(tǒng)，并在整個(gè)消防系統(tǒng)的最后末一級(jí)的配電箱處專門裝置自動(dòng)切換設(shè)備，以便于在緊急情況下實(shí)現(xiàn)及時(shí)切換以保障供電的正常運(yùn)行。

4.4 高層建筑接地保護(hù)設(shè)計(jì)中漏電斷路器的選擇

從理論上來說，漏電斷路器對(duì)于避免很多因電氣故障而造成的事故具有重要作用，但要確保漏電斷路器能夠正常發(fā)揮其作用，就必須根據(jù)當(dāng)前高層建筑低壓供配電系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)漏電斷路器進(jìn)行合理選型。在對(duì)漏電斷路器進(jìn)行選型的過程中，最重要的就是要確定漏電斷路器的額定電流范圍，要確保所選取型號(hào)的漏電斷路器的額定電流一定要大于建筑供電系統(tǒng)發(fā)生斷路外漏時(shí)的電流值。

5 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于高層建筑來說，確保供配電安全對(duì)于保障建筑使用者的人身和財(cái)產(chǎn)安全至關(guān)重要，而要做到這一點(diǎn)，就必須對(duì)低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行安全設(shè)計(jì)，除了盡可能采用技術(shù)先進(jìn)、可靠性較高的供配電設(shè)備外，還應(yīng)通過設(shè)計(jì)優(yōu)化來提高供電質(zhì)量和供電安全，以保障整個(gè)建筑的使用安全，從而使其能夠更好地為人類服務(wù)。

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