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淺談高層建筑電氣中的低壓配電設(shè)計

劉 通

(唐山濱海冶金技術(shù)咨詢有限公司 河北 唐山 063000)

隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，相比其他類型的建筑，高層建筑垂直高度，電力設(shè)備的用戶基礎(chǔ)，因此更復(fù)雜的電力系統(tǒng)。如果低壓配電設(shè)計不合理，不僅會對電力建設(shè)造成嚴(yán)重影響，還會造成更大的安全隱患，甚至引發(fā)安全事故。因此，深入分析和探討如何設(shè)計高層建筑低壓配電設(shè)施，對高層建筑的正常使用和人們的生命財產(chǎn)安全具有重大的現(xiàn)實意義。

高層建筑；電氣；低壓配電；設(shè)計

1 高層建筑電氣中的低壓配電設(shè)計原則

1.1最優(yōu)原則

基于高層建筑的優(yōu)化原理的實際特點，做優(yōu)化設(shè)計。首先，根據(jù)實際施工的可行性，對高層建筑低壓配電設(shè)計進(jìn)行設(shè)計，并進(jìn)行反復(fù)驗證，確保技術(shù)的實用性。特別是，確保高層建筑可以正常使用電力，安全使用電力。其次，保證高層建筑低壓配電設(shè)計滿足實際用電需求。此外，有必要確保低壓配電系統(tǒng)具有備用電源。最后，在設(shè)計中要設(shè)置安全距離，并盡量使用絕緣材料，以消除隱患。

1.2經(jīng)濟(jì)原則

所謂經(jīng)濟(jì)就是指資本投資達(dá)到最低的經(jīng)濟(jì)效益最高。首先，施工過程中應(yīng)合理分配線路，以節(jié)約用電材料。其次，要注意充分利用高層建筑的優(yōu)勢，利用節(jié)能材料。如地?zé)?，太陽能，以達(dá)到節(jié)省投資成本的目的。最后，施工過程中應(yīng)加強低壓配電設(shè)計，加強預(yù)算管理。總之，施工過程中應(yīng)注意經(jīng)濟(jì)性原則，以低壓配電設(shè)計為目的。

1.3高效原則

高層建筑低壓配電設(shè)計復(fù)雜。所謂高效就是指施工過程中要注意合理分配能量，低壓配電設(shè)計。要實現(xiàn)權(quán)力的合理配置，必須保證分配制度的合理配置。并保證電路的平滑，避免纏繞、斷、短路等。另外，要保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，就必須保證電能的合理分配。

2 高層建筑電氣中低壓配電設(shè)計現(xiàn)狀

2.1用電設(shè)備多

目前，高層建筑往往具有商業(yè)和生活兩種功能，對供水系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等相關(guān)配套設(shè)施提出了更高的要求。這些設(shè)施大多涉及電力的使用，因此，在大型建筑物，類型的大型電氣設(shè)備的數(shù)量，和電力的傳輸和分配有不同的需求，這無疑增加了低壓配電設(shè)計的難度。

2.2用電量大

由于高層建筑的數(shù)量與大量的電氣設(shè)備，結(jié)合用戶群，迄今超過其他類型的建筑在功耗方面。高層建筑的用電需求，用電負(fù)荷增加，提出了更高的要求，在可靠性和高層建筑低壓配電設(shè)計安全。

2.3供電要求高

對于商住樓高層建筑來說，供電系統(tǒng)不僅要滿足商業(yè)用電，還要滿足生活用電，這就要求供電系統(tǒng)必須具有良好的性能。同時，高等級配電系統(tǒng)還必須保證供電系統(tǒng)故障，通過備用供電設(shè)備滿足應(yīng)急用電需求。

2.4系統(tǒng)復(fù)雜性高

高層建筑配電系統(tǒng)的設(shè)計不僅需要實用性，還必須充分考慮與其他系統(tǒng)的連接。為了保證供電的可靠性和穩(wěn)定性，高層建筑中常用的電源。

3 高層建筑電氣中的低壓配電設(shè)計

3.1低壓配電TN系統(tǒng)

TN系統(tǒng)。通常建筑電氣設(shè)計屬于民用建筑電氣設(shè)計，所以對于用電要求并不高，或者說是電容量低，此時就可以用TN系統(tǒng)。對于低壓配電TN系統(tǒng)的設(shè)計而言，需要對各個電氣設(shè)備的外殼連接到保護(hù)線中，設(shè)置好保護(hù)模式，并需要對配電系統(tǒng)的彼此的中性點進(jìn)行連接。此外，在TN系統(tǒng)中的另外三種模式：TN-C、TN-S、TN-C-S，它們都是以低壓配電系統(tǒng)的中性線與保護(hù)線的關(guān)系為依據(jù)所設(shè)置的。高層建筑配電設(shè)計，對于電網(wǎng)導(dǎo)線的截面積有一定的標(biāo)準(zhǔn)要求，由此，要采用一定的接線方式來接線，避免采取不當(dāng)?shù)慕泳€方式。三種接線方式各有自身的優(yōu)勢和劣勢，都有一定的適用范圍。TN-C實際上是三相四線的系統(tǒng)模式，日常電氣設(shè)計中較為常用，這是比較容易實現(xiàn)的設(shè)計方案。對于TN-S實際是在TN-C基礎(chǔ)加上PE線，對于數(shù)據(jù)處理或者是較為危險的爆炸場合較為實用。而TN-C-S模式一般用在工礦企業(yè)的電氣設(shè)計中。

3.2低壓配電網(wǎng)建設(shè)

（1）技術(shù)要點

低壓配電網(wǎng)應(yīng)選擇利用低壓配電室充當(dāng)中心角色的放射狀結(jié)構(gòu)，還可在每個變壓器內(nèi)部配備漏電保護(hù)裝置和熔斷器等，上述設(shè)備能夠防范低壓配電線路不良故障的出現(xiàn)，確保穩(wěn)定供電。配電設(shè)備應(yīng)選擇低壓配電室這一形式來開展，也可選擇戶外配電箱，同時把用戶計量表計和漏電保護(hù)器等統(tǒng)一裝設(shè)。而低壓補償配置應(yīng)選用固定和分散補償統(tǒng)一整合的方式，面向損失電容實施有效的補償。面向進(jìn)戶線方式和下戶線方式達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，例如，下戶線選擇特制電力線，和用戶進(jìn)戶線明顯區(qū)別開來，且下戶線和分支線選擇壓接方式。

（2）綜合分析

集中接線存在顯著的優(yōu)勢，因支線減少和接頭集中，進(jìn)而保障了電力維護(hù)，提升了用電安全。且該形式還能夠讓每個支線有效負(fù)擔(dān)電荷，便于負(fù)荷分配調(diào)整工作的進(jìn)行，能夠依照負(fù)荷情況合理調(diào)整，讓三相負(fù)荷保持平衡，防范線路負(fù)荷過大或者不足問題的出現(xiàn)，以免引發(fā)不必要的安全事故。旨在通過低壓配電柜與戶外配電柜來實現(xiàn)計量裝置的集中管理。從管理人員的角度而言，這為抄表與維護(hù)工作提供了較大便利，與此同時還提升了效率。

3.3低壓配電TT系統(tǒng)

對于低壓配電的TT系統(tǒng)而言，需要在電源中性點做好接地保護(hù)設(shè)計，此外對于電氣設(shè)備中的漏電部分或者是電源的中性點的接地系統(tǒng)中也需要進(jìn)行接地保護(hù)。由于中性線N和PE之間不存在配電關(guān)系因而不對電力系統(tǒng)中的PE之間進(jìn)行通電，中性線N與PE無通電。在高層電氣低壓配電系統(tǒng)應(yīng)用過程中，TT系統(tǒng)多用于對用電要求不是很高的場所或者是用電負(fù)荷較小的分散地區(qū)甚至是農(nóng)村地區(qū)。

3.4低壓配電中的不接地保護(hù)系統(tǒng)

在目前的發(fā)展情況下，針對建筑電氣系統(tǒng)中的不接地保護(hù)系統(tǒng)，進(jìn)行低壓配電系統(tǒng)供電應(yīng)用設(shè)計時，針對其帶電的電源端口處以及電源端，都是不用進(jìn)行接地處理的，一般是通過阻抗、電抗、高電阻等措施，對這兩個部位進(jìn)行高效保護(hù)的，而電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分是可以直接進(jìn)行接地處理的。就目前的建筑低壓配電系統(tǒng)而言，都會在使用不接地系統(tǒng)前，充分考慮其系統(tǒng)在供電方面的優(yōu)點，首先不接地系統(tǒng)有很強的供電穩(wěn)定性和安全性，可以有效的保障低壓配電系統(tǒng)的安全運行。所以，不接地系統(tǒng)憑借其強大的安全性和穩(wěn)定性，被我國的大多數(shù)的企業(yè)在日常生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。

3.5接地安全保護(hù)設(shè)計

在對建筑物的電力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，必須考慮多種方面的因素，其中最為重要的就是保障人身安全，其人身安全包括從事建筑施工的工作人員、正常生活用電的群眾和進(jìn)行電氣設(shè)備設(shè)計安裝的工作人員。如果是高層建筑，因其樓層較高，建筑物內(nèi)的人員也相對較多，導(dǎo)致發(fā)生危險時需要的疏散時間也很長。針對上述情況，應(yīng)在設(shè)計電氣系統(tǒng)時，加入相應(yīng)的自動切斷故障的電氣設(shè)備，也就是所謂的接地保護(hù)裝置。接地保護(hù)裝置，可以有效的保證用電的安全可靠性。當(dāng)建筑物內(nèi)部發(fā)生電氣系統(tǒng)安全危險時，接地保護(hù)裝置可以快速的自動切斷故障點的供電，極大的保障了人們的安全。在進(jìn)行接地保護(hù)裝置的設(shè)計安裝時，必須充分結(jié)合建筑物所處的地形、應(yīng)用的電氣設(shè)備、電路保護(hù)裝置等因素，盡量避免危害電力系統(tǒng)運行因素的存在。

結(jié)束語

綜上所述，高層建筑電氣中低壓配電設(shè)計，應(yīng)根據(jù)高層建筑物的整個電氣系統(tǒng)的特點，嚴(yán)格遵循安全、節(jié)能、高效以及最優(yōu)四項設(shè)計原則，在設(shè)計方案中注意負(fù)荷等級、供電方案、線路、設(shè)備安裝以及接地保護(hù)等方面的設(shè)計要點。同時，高層建筑電氣中低壓配電設(shè)計還需要與時俱進(jìn)，順應(yīng)社會和科技的發(fā)展要求，不斷改進(jìn)和創(chuàng)新設(shè)計理念、設(shè)計方法，這樣才能夠真正確保我國高層建筑的電氣系統(tǒng)運行效率和安全。

[1]王宏偉．高層建筑電氣設(shè)計中低壓配電系統(tǒng)安全性探討[J]．科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012(22):222．

[2]楊云娜．建筑電氣低壓配電設(shè)計中各種接地系統(tǒng)的探討[J]．電子技術(shù)與軟件工程，2015(06):138－139．

[3]劉秉清．低壓供配電系統(tǒng)在高層建筑電氣設(shè)計中的可靠性探討[J]．江西建材，2015(08):222．

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1007-6344（2017）06-0099-01