低壓供配電系統(tǒng)在高層建筑電氣設(shè)計(jì)中的可靠性探討

王曉雨 張迎亞

摘要：此文簡(jiǎn)單闡述了提高高層建筑低壓供配電系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵作用，詳細(xì)分析了提高低壓供配電系統(tǒng)可靠性的措施。

關(guān)鍵詞：低壓供配電系統(tǒng);高層建筑;電氣設(shè)計(jì);可靠性

高層建筑意味著可以在有限的城市土地資源中創(chuàng)造更多的生存空間，這顯然能夠有效解決各大城市土地資源不足的現(xiàn)狀。隨著高層建筑的數(shù)量越來(lái)越多、規(guī)模越來(lái)越大，其建設(shè)質(zhì)量逐漸成為了社會(huì)各界廣泛關(guān)注的較低。電氣設(shè)計(jì)是高層建筑的基礎(chǔ)組成部分之一，加強(qiáng)對(duì)于低壓供配電系統(tǒng)的可靠性研究，對(duì)于提高高層建筑電氣設(shè)計(jì)實(shí)用性無(wú)疑有著一定的現(xiàn)實(shí)意義。

一、提升高層建筑低壓供配電系統(tǒng)可靠性的重要意義

在我國(guó)，建筑層數(shù)在十層以上或是建筑高度在24m-100m之間的民用建筑都屬于高層建筑。在高層建筑中會(huì)應(yīng)用到較多的用電設(shè)備，低壓供配電系統(tǒng)可以保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在漏洞，輕者會(huì)影響設(shè)備使用性能，嚴(yán)重的可能會(huì)引發(fā)用電安全事故。科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案不但可以有效提升低壓供配電系統(tǒng)的可靠性，還有助于節(jié)省工程建設(shè)成本，從而有效提升建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益。由此可見，保證高層建筑低壓配電系統(tǒng)的可靠性是實(shí)現(xiàn)建筑工程使用性能與經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑，對(duì)于建筑企業(yè)的發(fā)展具有重要意義[1]。

二、提升低壓供配電系統(tǒng)可靠性的措施

（一）對(duì)供電電源進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

如果向低壓交流配電室內(nèi)部輸送10kV的市政電源，且配電系統(tǒng)中應(yīng)用的為單母線時(shí)，想要提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)人員可以采用設(shè)置兩臺(tái)容量相近的變壓器的方式實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，這種設(shè)計(jì)方式還可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)供電，當(dāng)一條線路供電出現(xiàn)故障時(shí)，另一條線路也可以保證正常供電。高層建筑的配電系統(tǒng)中母線的線路十分復(fù)雜且線路類型較多。所以，在進(jìn)行線路布設(shè)前，要對(duì)線路的種類和數(shù)量進(jìn)行充分了解，避免為后續(xù)施工帶來(lái)影響。

（二）提高供電線路的安全性

高層建筑低壓供配電系統(tǒng)的線路敷設(shè)，必須以高層建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為布設(shè)依據(jù)，避免線路布設(shè)不合理的問題出現(xiàn)。線路的布設(shè)過(guò)程中，要確保與熱源的安全距離，同時(shí)要做好線路的防腐、防震處理，全面提升線路的安全性，以防線路在后期的使用過(guò)程中出現(xiàn)故障問題。在線路布設(shè)環(huán)節(jié)，要始終保持消防線路的獨(dú)立性，消防線路需接入專用的消防專用電源，這樣可以有效保障在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，各類消防設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，末級(jí)配電箱必須要設(shè)置自動(dòng)切換裝置。在地下車庫(kù)區(qū)域，要設(shè)置獨(dú)立的應(yīng)急照明電箱，以保證供配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，地下車庫(kù)的照明系統(tǒng)可以正常使用[2]。

（三）保障消防用電的可靠性

高層建筑的消防系統(tǒng)對(duì)于保障居住者生命財(cái)產(chǎn)安全發(fā)揮著巨大作用，所以，提升消防用電系統(tǒng)的可靠性具有重要意義。設(shè)計(jì)入員要選擇科學(xué)合理的配電方案，在高層建筑中，變壓器的數(shù)量通常為兩臺(tái)或兩臺(tái)以上，同時(shí)也會(huì)設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組。在電力供應(yīng)過(guò)程中，變壓器會(huì)始終保持消防用電的穩(wěn)定性，當(dāng)出現(xiàn)故障問題時(shí)，可以自動(dòng)對(duì)非消防用電負(fù)荷進(jìn)行切除，如果兩條線路均出現(xiàn)故障，可以啟動(dòng)備用電源。對(duì)于柴油發(fā)電機(jī)，要將其發(fā)動(dòng)時(shí)間控制在10秒鐘以內(nèi)，并保證其能承載消防系統(tǒng)的全部用負(fù)荷供電。

（四）提高供配電設(shè)備的可靠性

在供配電系統(tǒng)中，相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行情況也會(huì)對(duì)系統(tǒng)的可靠性造成一定影響，所以，相關(guān)工作人員要對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)選擇。例如，在對(duì)變壓器繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行選擇時(shí)，要確保設(shè)備具備錯(cuò)相保護(hù)自動(dòng)分合閘。對(duì)于低壓供配電系統(tǒng)的變壓器進(jìn)行選擇時(shí)，可以選用箱型干式變壓器，此類變壓器所采用的絕緣材料具有阻燃特性，如果系統(tǒng)遭遇雷擊或火災(zāi)等情況，可以起到一定的防御作用。同時(shí)，此類變壓器的防潮性較好，能夠在相對(duì)惡劣的環(huán)境中保持較為穩(wěn)定的性能可以有效提高供配電系統(tǒng)的可靠性[3]。

（五）提高供配電系統(tǒng)主接線的可靠性

高層建筑的電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，通常包含對(duì)電力負(fù)荷的計(jì)算，高低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，電氣照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面的內(nèi)容。高層建筑低壓配電系統(tǒng)的控制終端較多且設(shè)備分布情況比較分散，同時(shí)，低壓配電系統(tǒng)還會(huì)受到諧波干擾，導(dǎo)致故障問題的出現(xiàn)，所以，強(qiáng)化系統(tǒng)主接線的可靠性設(shè)計(jì)是十分必要的。在對(duì)高層低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和改造中，可以利用系統(tǒng)集成的方式，這樣既可以降低工程建設(shè)成本，也利于系統(tǒng)后期維護(hù)工作的開展。高層建筑的低壓配電系統(tǒng)主要采用的是380V或220V的交流電，對(duì)于系統(tǒng)主接線可采用樹干式和放射式布局形式，從而減少外界干擾，達(dá)到提升系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的[4]。

（六）增強(qiáng)接地保護(hù)裝置

對(duì)高層建筑的接地保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，也是保障低壓供配電系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要措施。如果建筑內(nèi)部的電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障，接地保護(hù)裝置可以對(duì)出現(xiàn)故障的電源進(jìn)行自動(dòng)切斷，從而防止使用者受到電擊傷害。在進(jìn)行接地保護(hù)裝置設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要結(jié)合建筑工程的主體結(jié)構(gòu)、電路保護(hù)設(shè)置以及具體的電氣設(shè)備等實(shí)際情況。在建筑工程低壓配電系統(tǒng)的運(yùn)行中，需要重點(diǎn)保護(hù)整流變壓器，保護(hù)的內(nèi)容主要包括：直接接地的部分、電氣設(shè)備的裸露部分以及容易漏電導(dǎo)電的部分。在整流變壓器系統(tǒng)的低壓配電環(huán)節(jié)，主要需對(duì)線路中的中性線N與PE線否存在交互情況進(jìn)行檢查。同時(shí)，要保證切斷PE線后不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)接地保護(hù)裝置的保護(hù)性作用[5]。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在高層建筑工程中，低壓供配電系統(tǒng)是保證建筑使用功能的重要系統(tǒng)，同時(shí)，其穩(wěn)定性也直接影響著使用者的人身安全。所以，相關(guān)建筑企業(yè)應(yīng)不斷強(qiáng)化對(duì)低壓供配電系統(tǒng)的研究，優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。對(duì)于所應(yīng)用的電氣設(shè)備的選擇要確保其符合高層建筑工程的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并確保其使用過(guò)程的安全性。只有在各方面優(yōu)化設(shè)計(jì)，才能有效提升高層建筑低壓供配電系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定和安全性，促進(jìn)我國(guó)建筑工程行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[3]徐國(guó)華.現(xiàn)代高層建筑電氣設(shè)計(jì)低壓供配電系統(tǒng)的可靠性分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2018（19）：131.

[4]邱慧萍.高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓供配電系統(tǒng)安全性分析探討[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2017（48）：176.

[5]劉延鵬，姚雯雯.高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓供配電系統(tǒng)可靠性分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2017（35）：96.