李丹

摘 要：隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的發(fā)展，各地高層建筑越來(lái)越多，高層建筑內(nèi)配電設(shè)備及用電人員較多，一旦出現(xiàn)安全問(wèn)題，影響較大。為了更好的確保高層建筑的安全性，需要對(duì)高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電問(wèn)題引起足夠的重視。本文主要從低壓配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、高層建筑中低壓配電系統(tǒng)中常見(jiàn)的安全性問(wèn)題以及相關(guān)的措施方面進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：高層建筑；配電系統(tǒng)；電氣設(shè)計(jì)

1 前言

在建筑電氣系統(tǒng)中，低壓供配電系統(tǒng)是確保其正常、穩(wěn)定運(yùn)行的前提條件，如果電氣系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，不能滿足低壓供配電系統(tǒng)的一些基本條件，很可能會(huì)導(dǎo)致一系列的建筑電氣設(shè)備安全事故的發(fā)生，特別是高層建筑，不僅安裝工藝復(fù)雜而且電氣設(shè)備的基數(shù)大，使用人員多，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，影響較大。因此，需要我們對(duì)低壓配電系統(tǒng)的安全性引起足夠的重視，并以此來(lái)提高電氣設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

2 低壓配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

低壓配電系統(tǒng)由配電變電所（通常是將電網(wǎng)的輸電電壓降為配電電壓）、高壓配電線路（即1千伏以上電壓）、配電變壓器、低壓配電線路（1千伏以下電壓）以及相應(yīng)的控制保護(hù)設(shè)備組成。常用低壓電力配電系統(tǒng)接線形式有三種，即放射式、樹(shù)干式和鏈?zhǔn)?。放射式供電可靠性高，故障發(fā)生后影響范圍小，切換操作方便，保護(hù)簡(jiǎn)單，便于自動(dòng)化，但配電線路和設(shè)備數(shù)量多造價(jià)較高；樹(shù)干式配電線路和設(shè)備數(shù)量少且投資少，但故障影響范圍較大，供電可靠性較差；鏈?zhǔn)教攸c(diǎn)與樹(shù)干式相似，僅適合小容量設(shè)備配電。在正常環(huán)境下，當(dāng)大部分用的設(shè)備容量不很大，布置比較均勻，又無(wú)特殊要求時(shí)，宜采用樹(shù)干式配電；當(dāng)用電設(shè)備容量較大，或負(fù)荷性質(zhì)重要，或在潮濕、腐蝕性環(huán)境中，則宜采用放射式配電；當(dāng)一些容量很小的次要用電設(shè)備距供電點(diǎn)較遠(yuǎn)，而彼此相距很近時(shí)，可采用鏈?zhǔn)脚潆?。但每一回路鏈接設(shè)備不宜超過(guò)5臺(tái)、總?cè)萘坎怀^(guò)10kW。

3 高層建筑中低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

3.1 低壓電力配電系統(tǒng)的基本原則

（1）低壓電力配電系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)、規(guī)模、負(fù)荷容量等因素綜合考慮。應(yīng)滿足生產(chǎn)和使用所需的供電可靠性和電能質(zhì)量的要求，同時(shí)應(yīng)注意接線簡(jiǎn)單，操作方便安全，具有一定的靈活性，能適應(yīng)生產(chǎn)和使用上的變化及設(shè)備檢修的需要。（2）自變壓器二次側(cè)至用電設(shè)備之間的低壓配電級(jí)數(shù)不宜超過(guò)三級(jí)。（3）在高層建筑內(nèi)，當(dāng)向樓層各配電點(diǎn)供電時(shí)，宜采用分區(qū)樹(shù)干式配電，但部分較大容量的集中負(fù)荷或重要負(fù)荷，應(yīng)從低壓配電室以放射式配電，如電梯、冷凍站主機(jī)設(shè)備、消防或安防控制室用電等。

3.2 合理設(shè)置供電電源

根據(jù)電氣行業(yè)相關(guān)規(guī)范，為保證高層建筑用電安全可靠性，要求一類高層建筑內(nèi)走道照明、值班照明、警衛(wèi)照明、障礙照明用電，主要業(yè)務(wù)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用電，安防系統(tǒng)用電，電子信息設(shè)備機(jī)房用電，客梯用電，排污泵、生活泵用電為一級(jí)負(fù)荷。有特殊要求的辦公用的，重要場(chǎng)所用電為二級(jí)。二類高層建筑內(nèi)主要通道及樓梯間照明用電，客梯用電，排污泵、生活水泵用電為二級(jí)負(fù)荷用電，其余用電為三級(jí)負(fù)荷。消防系統(tǒng)用電級(jí)別與建筑物內(nèi)最高級(jí)別一致。為保證消防負(fù)荷和重要的一級(jí)負(fù)荷供電可靠性根據(jù)具體規(guī)范要求及建設(shè)需求設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急電源。

4 高層建筑中低壓配電系統(tǒng)中常見(jiàn)的安全性問(wèn)題

4.1 過(guò)載和短路保護(hù)問(wèn)題

短路與過(guò)載保護(hù)問(wèn)題是低壓配電設(shè)計(jì)中最為關(guān)注的問(wèn)題。當(dāng)配電線路設(shè)置與設(shè)備用電容量不匹配，或者因?yàn)椴僮鞑灰?guī)范，線纜或設(shè)備老化等問(wèn)題時(shí)，就容易出現(xiàn)過(guò)載或短路等問(wèn)題，這些不僅會(huì)造成電器元件損壞還可能引發(fā)電擊和火災(zāi)事故，對(duì)人們?cè)斐缮踩膫?。根?jù)規(guī)范要求低壓配電線纜應(yīng)裝設(shè)短路保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)，且線路上裝設(shè)的上下級(jí)保護(hù)電氣，其動(dòng)作特性應(yīng)具有選擇性，且各級(jí)之間應(yīng)能協(xié)調(diào)配合。非重要負(fù)荷的保護(hù)電氣，可采用部分選擇性或無(wú)選擇性切斷。

4.2 接地保護(hù)

在高層建筑低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)混用接地形式的情況。根據(jù)電源點(diǎn)對(duì)地關(guān)系和負(fù)荷側(cè)電氣裝置的外漏導(dǎo)電部分的對(duì)地關(guān)系，接地系統(tǒng)可分為T(mén)N、TT、IT三種系統(tǒng)。TN系統(tǒng)按N線（中性線）與PE線（保護(hù)線）的組合情況還分TN-S、TN-C-S和TN-C三種系統(tǒng)。TN系統(tǒng)電源端有一點(diǎn)直接接地，通常是中性點(diǎn)，電氣裝置外漏可導(dǎo)電部分通過(guò)保護(hù)中性導(dǎo)體或保護(hù)導(dǎo)體連接到此接地點(diǎn)；TN-S系統(tǒng)整個(gè)系統(tǒng)的N線和PE線是分開(kāi)的；TN-C系統(tǒng)的N線和PE線是合一的即PEN線；TN-C-S系統(tǒng)是一部分線纜的N線是合一的。TT系統(tǒng)電源端有一點(diǎn)直接接地，電氣裝置的外漏可導(dǎo)電部分直接接地，此接地點(diǎn)在電氣上獨(dú)立于電源端的接地點(diǎn)。IT系統(tǒng)電源端的帶電部分不接地或有一點(diǎn)通過(guò)阻抗接地。電氣裝置的外漏可導(dǎo)電部分直接接地。

TN—C系統(tǒng)的安全水平較低，應(yīng)用于不允許斷開(kāi)PEN線檢修設(shè)備時(shí)不安全，對(duì)信息系統(tǒng)和電子設(shè)備易產(chǎn)生干擾，可用于有專業(yè)人員維護(hù)管理的一般性場(chǎng)所。TN-S和TN-C—S系統(tǒng)適用于有變電所的一般性場(chǎng)所。TT系統(tǒng)則適用于不附設(shè)變電所的一般性場(chǎng)所，尤其是無(wú)等電位連接的戶外場(chǎng)所（如戶外照明、戶外演出場(chǎng)地、戶外集貿(mào)市場(chǎng)等場(chǎng)所的電氣裝置）。IT系統(tǒng)適用于不間斷供電要求高和對(duì)地故障電壓有嚴(yán)格限制的場(chǎng)所，如應(yīng)急電源裝置、消防、礦井下電氣裝置及有防爆要求的場(chǎng)所。

4.3 保護(hù)裝置設(shè)置

保護(hù)裝置在高層建筑中的主要作用是，對(duì)壓配電系統(tǒng)的漏電情況進(jìn)行檢測(cè)，針對(duì)在檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的漏電問(wèn)題及時(shí)的進(jìn)行預(yù)警和控制，進(jìn)而最大程度的保障居民的人身安全以及財(cái)產(chǎn)安全。但通過(guò)目前的實(shí)際情況來(lái)看，漏電保護(hù)裝置設(shè)置或者標(biāo)注不合理，不該立即保護(hù)跳閘的沒(méi)有注明只報(bào)警不跳閘，或者該立即跳閘的注明只報(bào)警，或者漏電電流跳閘值設(shè)置不合理，此外可能由于施工質(zhì)量問(wèn)題，產(chǎn)品選擇不合格，出線漏電問(wèn)題時(shí)，漏電保護(hù)裝置不能及時(shí)動(dòng)作，造成事故安全。

5 高層建筑中低壓配電系統(tǒng)安全性加強(qiáng)措施

5.1 加強(qiáng)接地保護(hù)

加強(qiáng)接地保護(hù)在高層建筑中低壓配電系統(tǒng)中顯得尤為重要，可以避免由于高低壓短接等一系列不當(dāng)?shù)牟僮鞫l(fā)的安全性問(wèn)題，所以在針對(duì)高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)的安全性上，必須結(jié)合該高層建筑的特征進(jìn)而設(shè)置出最為合適的接地系統(tǒng)。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中還應(yīng)當(dāng)注重電力設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)接地要求以及接地措施的落實(shí)情況等，從而保障高層建筑中低壓配電系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。

5.2 合理選擇漏電斷路器

漏電斷路器作為建筑物接地保護(hù)裝置中必不可少的設(shè)備之一，一旦出現(xiàn)電力故障漏電斷路器會(huì)立即進(jìn)行保護(hù)。在選擇漏電斷路器設(shè)備的過(guò)程中應(yīng)根據(jù)高層建筑電氣設(shè)備使用的實(shí)際情況來(lái)選擇最為適宜的漏電斷路器。此外，斷路器中的額定動(dòng)作電流必須要能夠與斷路器的電流量相互匹配，否則會(huì)造成非常嚴(yán)重的后果，只要低壓配電系統(tǒng)中的漏電電流沒(méi)有超過(guò)漏電斷路器額定動(dòng)作的電流量即可確保電路不受到任何的損害。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在低壓配電設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)高層建筑規(guī)范、建筑物性質(zhì)以及用戶電力需求，確定好各用電設(shè)備負(fù)荷分級(jí)，合理布局各變配電室位置，選擇合適的接地保護(hù)系統(tǒng)及漏電保護(hù)裝置，并注意各保護(hù)裝置參數(shù)的選擇，以保證建筑物的用電設(shè)備安裝和使用的安全性。此外在設(shè)計(jì)中宜提醒建設(shè)方和施工單位選擇滿足國(guó)家規(guī)范要求的電氣設(shè)備，按圖規(guī)范施工，不隨意串改線路，以保證建筑物配電系統(tǒng)的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 侯安銳.高層建筑電氣設(shè)計(jì)中消防設(shè)備設(shè)置與控制[J].江西建材，2018（4）：186+183.

[2] 陳桂江.高層建筑電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及節(jié)能原則[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2017（7）：112+120.

[3] 林浩彬.高層建筑電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及有關(guān)問(wèn)題[J].建材與裝飾，2017（13）：96～97.