劉皓馳 遼寧錦州渤海大學工學院

高層民用建筑供配電系統(tǒng)火災安全研究

劉皓馳 遼寧錦州渤海大學工學院

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的日益提高，日常生活中的用電量也逐漸的增加，在人們的生活中，電無處不在，電給人們的生活帶來了極大的方便，但是同時如果用電不當將會引發(fā)電力火災的發(fā)生，這將會直接給人們的生命帶來極大的威脅。尤其在那些經(jīng)濟條件繁榮的地方，電氣火災帶來的破壞尤為突出。

高層建筑 民用建筑 供配電系統(tǒng) 電力火災

隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們生活水平的提高，土地資源逐漸地變得更加地珍貴，所以，高層民用建筑就出現(xiàn)了飛速發(fā)展的趨勢。評價一個高層建筑的好壞，依據(jù)是供電系統(tǒng)，該供電系統(tǒng)需要是安全的，完善的同時也是可靠的，本文主要是圍繞這個高層建筑供配電系統(tǒng)設計進行研究與展開的。

1 論文題目提出的背景

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市的人口數(shù)量的大量增多，使得我國高層建筑數(shù)量的逐年增多。進入80年代后，我國電氣火災發(fā)生的概率逐年上漲。電氣火災和工農(nóng)業(yè)之間存在著一定的聯(lián)系，電氣火災所帶來的損失是間接的。隨著我國高層建筑數(shù)量的不斷增多，電子以及電氣系統(tǒng)的使用越發(fā)的復雜，電力線路的分布十分繁瑣，從而火災的發(fā)生概率也日益增大。電氣火災的源頭來自于電氣線路和電設備。引發(fā)電氣火災的原因有很多，但是直接導致的主要有接觸不良、漏電、短路以及靜電、電弧火花等。照明配電箱如圖1所示。射燈電源線烙痕如圖2所示。

2 供配電系統(tǒng)

供配電系統(tǒng)在確定以前，需要結合外部的供電電源，并且對當?shù)氐墓╇姴块T進行足夠的了解，另外要將性質(zhì)、大小以及負荷性質(zhì)都考慮全面。

2.1 高壓配電

圖1 照明配電箱

圖2 射燈電源線烙痕

通常情況下一類建筑選擇的設備是兩回10kV電源進線。當選擇的是10kV出線回路少的時候，就是單母線不分段結線。通常情況下二類建筑選擇的是一回10kV電源進線，如果選擇的用電量是比較大的時候，需要設置成兩回的10kV電源進線。最近以來，在高層民用建筑中環(huán)網(wǎng)柜的使用極其廣泛，而且由于該設備的結線比較簡單，同時具有很高的可靠性，所投入的資金也比較少，所以應用比較廣。

2.2 低壓配電

2.2.1 低壓配電系統(tǒng)的設計原則

①應該把照明和動力拆為不同的配電系統(tǒng)，為消防報警與照明應急系統(tǒng)。

②確?？梢怨╇娊o保安負荷，同時還可以按照火災具體情況，切除掉部分或者是所有的非保安負荷。

③確?？梢宰詣忧袚Q消防用電設備里面的電源。

④當中斷工作電源的時候，應該可以馬上將柴油發(fā)電機組啟動，同時確保給保安負荷供電?；謴土斯ぷ麟娫吹墓╇娨院螅M行切換到工作電源。

2.2.2 低壓配電系統(tǒng)的結線

針對低壓配電系統(tǒng)的結線方式有很多種，將其中比較典型的兩種在工程應用中比較廣泛地舉例說明。

①低壓配電系統(tǒng)A

配電系統(tǒng)A的使用場合主要是針對一類高層民用建筑。另外還可以用在二類高層民用建筑中，該類建筑物的電量比較大。在低壓配電系統(tǒng)A中變壓器就設置為4臺，其中的1B，2B主要是用來除去除了空調(diào)負荷之外的所有的負荷，而3B以及4B是用來承擔空調(diào)的負荷。如果當建筑物是局部的中央空調(diào)時候，同時空調(diào)所承受的負荷比較少時，那么能夠在該建筑物中設置一臺空調(diào)變壓器，這個時候應該將聯(lián)絡線設置在一般動力負荷母線和空調(diào)負荷母線之間，從而方便對空調(diào)的變壓器進行檢修與故障檢查，如果遇到由于季節(jié)的變化，而導致了部分空調(diào)的運行故障，那么這些空調(diào)就需要退出運行，當空調(diào)負荷少同時空調(diào)變壓器退出的時候，供電的設備能夠是一般動力負荷母線，在一定程度上可以加強空調(diào)的負荷用電的穩(wěn)定性以及運行費用的減少。

如果當工作電源是保持正常供電的情況，但是出現(xiàn)了火災，那么可以通過火災的情況，讓消防控制中心將其中部分的非保安負荷進行切除，當工作電源出現(xiàn)停電的時候，供電的任務主要是交給了柴油發(fā)電機。如果火災發(fā)生了，那么在收到柴油發(fā)電機運行信號以及火災信號的時候，將所有的保證負荷進行切除，從而保證保安負荷可以正常用電，以防由于柴油發(fā)電機的問題而導致熄火。

②低壓配電系統(tǒng)B

低壓配電系統(tǒng)B的使用場合主要是二類高層民用建筑。假如外部電源供電是比較靠譜的話，同時用電量也不會很大，那么可以將低壓配電系統(tǒng)B應用于一類高層民用建筑中，低壓配電系統(tǒng)B結構圖如圖3所示。

圖3 低壓配電系統(tǒng)B

將電氣聯(lián)鎖設置在1K與2K之間，而且如果條件允許的情況下能夠?qū)C械聯(lián)鎖設置進去。一般情況下，合上1K以及3K，斷開2K，從B處進行全部負荷的供電。如果變壓器出現(xiàn)了停電、檢修或者故障的時候，自動將柴油發(fā)電機組發(fā)起，斷開1K以及3K，合上2K，負荷供電主要是來自柴油發(fā)電機組。當發(fā)生火災的時候，工作狀態(tài)上配電系統(tǒng)和低壓配電系統(tǒng)A是一樣的。

表1 民用建筑供配電設備需要的系數(shù)

3 供配電系統(tǒng)電氣設計分析

高層民用建筑供配電系統(tǒng)在設計過程中采取負荷計算方法，計算公式如下：

其中公式Pjs代表的是有功計算負荷，A代表的是建筑的面積，Ks代表的是負荷的密度。民用建筑供配電設備需要的系數(shù)如表1所示。

結語：基于高層建筑電氣的相應原則，本文介紹了高層民用建筑供電配電系統(tǒng)火災安全研究，該研究對設計高層建筑電氣有著重要的參考作用。得出的總結具體包括了：目前高層民用建筑供電配電系統(tǒng)存在著火災的安全隱患，其次火災發(fā)生的原因主要包括了科技技術的落后等因素。本文主要是介紹了供配電系統(tǒng)的設計分析以及供配電系統(tǒng)的原則等方面。

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