高層建筑的供配電方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

馬林

（遼陽市建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，遼寧 遼陽 111000）

高層建筑電氣設(shè)計(jì)屬于復(fù)雜工程，不管哪方面存在錯(cuò)誤，建筑質(zhì)量都會(huì)隨之降低。而低壓配電系統(tǒng)又是這項(xiàng)工程不可忽視的內(nèi)容，地位非常重要，設(shè)計(jì)不合理，很容易引起一系列重大安全問題。此類工程往往總體用電負(fù)荷量偏多，所以低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化問題必須引起更多關(guān)注與重視。

一、低壓配電系統(tǒng)的接地保護(hù)方式

采用科學(xué)、合理接地保護(hù)方式，不但能高效保護(hù)建筑供電系統(tǒng)低壓環(huán)節(jié)電流電壓，而且可預(yù)防建筑電氣電流、電壓的負(fù)面影響，使供電系統(tǒng)獲得更大程度保障，因此安全保護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容不容小覷。對于高層建筑而言，大致包含三種方式，經(jīng)歸納整理詳細(xì)說明如下。

（一）低壓配電IT 系統(tǒng)

從建筑電氣IT 系統(tǒng)整體來看，電源端口帶電區(qū)不考慮接地，帶電環(huán)節(jié)應(yīng)采用高電阻、電抗或阻抗進(jìn)行接地保護(hù)。再者，面向用電設(shè)備外漏導(dǎo)電環(huán)節(jié)，同樣應(yīng)當(dāng)做好接地保護(hù)。整體而言，低壓配電所選擇IT 系統(tǒng)電力供應(yīng)，不但要擁有良好供電穩(wěn)定性，而且要擁有足夠安全保障。IT 系統(tǒng)供電配置，即便是供電需求偏大且必須連續(xù)供電建筑，仍然存在實(shí)用價(jià)值。不僅如此，一些公司生產(chǎn)階段，同樣廣泛選擇這類供電裝置系統(tǒng)。

（二）低壓配電TT 系統(tǒng)

建筑電氣系統(tǒng)實(shí)施低壓配電供電設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)由電源中性點(diǎn)位置做好接地保護(hù)。不僅如此，關(guān)于電氣設(shè)備部分，外漏導(dǎo)電環(huán)節(jié)與電源中性點(diǎn)接地方面同樣應(yīng)考慮接地保護(hù)。通過TT 系統(tǒng)支撐低壓配電運(yùn)行，電力系統(tǒng)中性線N和PE 間沒有通電連接，一般建筑電氣運(yùn)轉(zhuǎn)階段，PE 線路無須考慮通電設(shè)置。TT 系統(tǒng)下低壓配電系統(tǒng)適用領(lǐng)域，一般面向用電要求少，或電容量偏低，電氣設(shè)備過于分散農(nóng)村使用。具體供電應(yīng)用階段，只有較少城市供電系統(tǒng)考慮TT 系統(tǒng)。

（三）低壓配電TN 系統(tǒng)

結(jié)合實(shí)際情況來看，一般用于中低壓配電系統(tǒng)供電，這種供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，必須把電氣設(shè)備外殼接入相同保護(hù)線，設(shè)定保護(hù)模式。再者，配電系統(tǒng)中性點(diǎn)間同樣應(yīng)當(dāng)相連。經(jīng)歸納整理可知，TN 系統(tǒng)供電大致包含TN-C、TN-S,TN-C-S 模式。不同模式選擇階段，必須按照低壓配電系統(tǒng)內(nèi)中性線、保護(hù)線合并關(guān)系完成。電網(wǎng)設(shè)計(jì)階段，如果線路銅導(dǎo)線截面面積處于相應(yīng)水平，必須按照具體規(guī)范選擇切實(shí)可行接線方式，防止總體線路受到負(fù)面影響。實(shí)踐階段，這些模式均有自身獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，故而適用范圍存在差異。其中，TN-C 系統(tǒng)屬于三相四線系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)難度較低。TN-S 系統(tǒng)更適合一些信息處理與精密電子儀器、威脅較大易爆場合。TN-C-S 系統(tǒng)更適合曠工公司供電系統(tǒng)。

二、低壓配電系統(tǒng)的安全性分析

（一）供電線路安全性分析

供電線路設(shè)計(jì)階段，必須全面掌握建筑相關(guān)信息，譬如所選材質(zhì)、外界環(huán)境、電氣設(shè)備等，防止發(fā)生線路腐蝕等問題。民用高層建筑方面，消防用電設(shè)備必須擁有專門電氣線路，同時(shí)擁有自動(dòng)切換裝置。電路設(shè)置過程中，選材與線路布置都要滿足國家規(guī)定，禁止隨意更改，地下車庫照明燈配電設(shè)備必須采用安全、穩(wěn)定方案，并設(shè)置專門配電間，如此一來，即便配電箱出現(xiàn)火災(zāi)事故，其他區(qū)域配電箱也能正常使用。

（二）配電方案安全性分析

通常而言，高層建筑變壓器往往不止2 臺(tái)，還會(huì)配置1 臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組以滿足相應(yīng)啟動(dòng)條件，如果各條進(jìn)電線路均斷電，那么10s 內(nèi)可以啟動(dòng)運(yùn)行，這種情況下，才可以發(fā)揮備用電源價(jià)值。另外，為避免消防用電受到影響，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，必須優(yōu)先得到保證，斷開其他非消防用電，故而電氣設(shè)計(jì)階段，必須全面討論配電方案是否安全，才能保障低壓配電系統(tǒng)安全運(yùn)行，意義非常重大。

三、高層建筑中低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)普遍存在的問題

（一）過載及短路情況

建筑工程供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，安全性與穩(wěn)定性不容小覷，必須引起足夠重視。但實(shí)踐設(shè)計(jì)階段，往往會(huì)有過載、短路問題存在。不僅如此，斷路器與熔斷器沒有高效動(dòng)作，還會(huì)導(dǎo)致供電線路與設(shè)備面臨嚴(yán)重安全隱患。

（二）接地質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

目前，國內(nèi)高層建筑電氣設(shè)計(jì)與施工作業(yè)階段，接地方面有著明顯混用情況，加之供電系統(tǒng)未采用切實(shí)可行接地措施或違背標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范接地，導(dǎo)致電氣接地往往面臨重大安全威脅，一方面不能使主要電氣設(shè)備得到合理保護(hù)，另一方面會(huì)有更重大安全事故，乃至引起設(shè)備破壞與人身傷害事件，釀成難以挽回的損失，因此需要得到更多關(guān)注。

（三）保護(hù)裝置不到位

根據(jù)有關(guān)資料報(bào)道匯總可知，現(xiàn)階段高層建筑低壓供配電系統(tǒng)方面，大部分安全保護(hù)裝置均有著相應(yīng)設(shè)置缺陷，系統(tǒng)漏電事件頻頻出現(xiàn)，沒有從根源處進(jìn)行合理測控，造成觸點(diǎn)火災(zāi)事故屢見不鮮，使人身及財(cái)產(chǎn)安全面臨極大威脅。在漏電保護(hù)問題，由于大量因素直接影響，高層建筑電氣接地難免產(chǎn)生故障問題，從而容易造成非常惡劣后果，譬如人員觸電、電氣火災(zāi)等。為降低這類故障問題發(fā)生率，預(yù)防出現(xiàn)重大損失與惡劣后果，漏電保護(hù)器逐漸獲得人們青睞，應(yīng)用越來越廣泛。然則實(shí)際情況中，由于選用不合理等情況存在，導(dǎo)致其功能常常無法體現(xiàn)出來，不僅如此，還可能失去應(yīng)有的作用，進(jìn)而導(dǎo)致配電安全隨之面臨威脅。

四、高層建筑電氣設(shè)計(jì)低壓供配電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

（一）提升主接線安全性

電力系統(tǒng)運(yùn)行階段，主線發(fā)揮著至關(guān)重要的價(jià)值與意義。結(jié)合實(shí)際情況不難發(fā)現(xiàn)，主線設(shè)備非常復(fù)雜，而且廣泛分布于電力系統(tǒng)內(nèi)。由于現(xiàn)場非常復(fù)雜，難免會(huì)使系統(tǒng)設(shè)備操作流程復(fù)雜化。一旦電氣運(yùn)行發(fā)生故障問題，整個(gè)系統(tǒng)都將受到嚴(yán)重影響。故而必須科學(xué)使用系統(tǒng)集成技術(shù)，促使投資運(yùn)行總開支得到管控，既要符合安全性原則，又要達(dá)到經(jīng)濟(jì)性要求。

（二）加強(qiáng)接地保護(hù)

接地保護(hù)屬于一種基礎(chǔ)供電保護(hù)手段，可以讓用電安全獲得良好保證。考慮到這種情況，建筑電氣設(shè)計(jì)過程中，必須按照具體特征與配電系統(tǒng)要求，完成接地保護(hù)器合理設(shè)置。對于多種接地保護(hù)，應(yīng)當(dāng)完成等電位連接，預(yù)防外界電壓給建筑電路造成不利影響。

（三）合理選擇漏電斷路器

隨著電力系統(tǒng)日益成熟，實(shí)際運(yùn)行階段，因?yàn)殡姎庠O(shè)備作用不斷增強(qiáng)，承載電力負(fù)荷逐漸增加。所以系統(tǒng)安全性與穩(wěn)定性有了更高標(biāo)準(zhǔn)。對于系統(tǒng)整體而言，漏電斷路器的存在有著必要性，通過合理設(shè)置能進(jìn)一步預(yù)防火災(zāi)事故，搭配接地保護(hù)情況下，將盡可能增強(qiáng)低壓配電系統(tǒng)安全性與穩(wěn)定性。再者，如何正確選用同樣意義重大，必須充分掌握其漏電電流規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，借此選定型號種類，才能給電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供更大保障。

結(jié)語：從高層建筑電氣設(shè)計(jì)方面來看，合理選用接地保護(hù)系統(tǒng)意義非常重大，可進(jìn)一步增強(qiáng)低壓配電系統(tǒng)安全性。具體設(shè)計(jì)過程中，必須充分關(guān)注電網(wǎng)線路施工作業(yè)、用電循環(huán)電氣設(shè)備選型問題。面向低壓配電系統(tǒng)完成設(shè)計(jì)，特別應(yīng)當(dāng)改進(jìn)漏電保護(hù)器配置，科學(xué)設(shè)計(jì)接零和接地保護(hù)，不斷增強(qiáng)供電系統(tǒng)安全性。通過低壓配電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行與長期有效發(fā)展，為人身及財(cái)產(chǎn)安全提供更大保障，由此可見，本課題提出有著明顯必要性。隨著時(shí)間不斷推移，社會(huì)發(fā)展不斷加快，高層建筑越來越多，高度也會(huì)越來越高，而電氣設(shè)計(jì)作為整個(gè)建筑工程中不可忽視的環(huán)節(jié)與工作，占據(jù)十分重要的地位，無論出現(xiàn)哪方面問題，都將給建筑整體造成負(fù)面影響乃至嚴(yán)重后果，故而本課題必將引起更多關(guān)注與重視。然而受時(shí)間、個(gè)人能力等因素限制，本次研究并不完善，還有許多問題沒有得到妥善處理，必須引起重視。