張曉瑩

摘 要：高層建筑的自動(dòng)化、智能化發(fā)展程度越來(lái)越高，其系統(tǒng)的復(fù)雜性也比一般的建筑要復(fù)雜的多，因此其用電容量、供電系統(tǒng)復(fù)雜性對(duì)低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。作為整個(gè)建筑的動(dòng)力源，低壓配電設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到建筑系統(tǒng)各個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)，本文主要對(duì)影響高層建筑低壓供配電系統(tǒng)影響因素以及供配電系統(tǒng)的安全性和可靠性進(jìn)行分析和探討。

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

1 前言

低壓配電系統(tǒng)是電氣設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的部分，是整個(gè)建筑電氣系統(tǒng)的重要組成，對(duì)整個(gè)電氣系統(tǒng)有著不可替代的作用。想要設(shè)計(jì)安全可靠的低壓供配電系統(tǒng)，就應(yīng)當(dāng)按照建筑的特點(diǎn)以及用電設(shè)備的性質(zhì)等進(jìn)行綜合考慮，設(shè)計(jì)出科學(xué)的供配電方案。

2 影響建筑供電系統(tǒng)的安全可靠性的原因

2.1 過(guò)載及短路保護(hù)

在傳統(tǒng)的低壓供電系統(tǒng)中，過(guò)于重視過(guò)載、短路保護(hù)等方面的問(wèn)題，雖然達(dá)到保護(hù)用電設(shè)備和供電線路不受損壞的目的，但忽略了其安全問(wèn)題。

2.2 保護(hù)裝置不到位

由于正在運(yùn)行的低壓配電系統(tǒng)中，保護(hù)接零和過(guò)流保護(hù)裝置等相關(guān)安全保護(hù)措施設(shè)置出現(xiàn)問(wèn)題，乃至其無(wú)法科學(xué)有效地對(duì)漏電情況進(jìn)行控制，導(dǎo)致高層建筑經(jīng)常性出現(xiàn)火災(zāi)事故，造成嚴(yán)重的人身傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

2.3 電氣接地質(zhì)量問(wèn)題

在高層建筑電氣的設(shè)計(jì)以及施工過(guò)程中，低壓配電系統(tǒng)的接地形式有混用的現(xiàn)象，但供電系統(tǒng)沒(méi)有進(jìn)行任何安全有效的接地處理，或者沒(méi)有按相應(yīng)工作規(guī)范要求進(jìn)行接地，導(dǎo)致電氣接地的質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，沒(méi)有對(duì)關(guān)鍵性電子設(shè)備進(jìn)行等電位連接設(shè)置，從而造成大量觸電等不該發(fā)生的人身傷亡事故。

2.4 漏電保護(hù)器使用問(wèn)題

隨著各種電器設(shè)備的廣泛應(yīng)用，漏電保護(hù)器的使用范圍日益普及，漏電保護(hù)器是目前存在的一種能夠有效控制和防范接地故障，避免人觸電擊和電氣火災(zāi)發(fā)生的有效保護(hù)電器，但由于目前漏電保護(hù)器的選用和接線方面的問(wèn)題，漏電保護(hù)器往往沒(méi)有發(fā)揮其完整的作用，從而供電系統(tǒng)的可靠性與安全性被降低。

3 高層建筑低壓供配電系統(tǒng)可靠性分析

3.1 低壓供配電干線分支模式

高層建筑常用的低壓供配電分支模式包括三種：（1）樹(shù)干式分支。樹(shù)干式的供配電方式主要是把建筑各個(gè)樓層的配電箱設(shè)置在電氣豎井內(nèi)，通過(guò)接式封閉母線槽、電纜穿刺線夾等把電有效分支。該模式主要在樓層多、負(fù)荷大的建筑，優(yōu)勢(shì)在于安裝維修方便，減少了低壓配電屏的量；（2）分區(qū)樹(shù)干式分支，該種供配電方式采取每個(gè)回路干線負(fù)責(zé)一個(gè)供配電區(qū)域，可靠性較好。其中，每一個(gè)回路干線負(fù)責(zé)5～6層。高層建筑層數(shù)較多，因此分區(qū)可按照實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，但最高層數(shù)不可大于10層；（3）放射式分支。該模式也是高層建筑低壓供配電的主要方式之一，在消防設(shè)施和重要用電負(fù)荷重可采取該種模式，也就是應(yīng)用專(zhuān)用型垂直干線回路?；芈泛蛡溆没芈肥窍嗷オ?dú)立的，可在末端供配電箱進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

3.2 配電設(shè)備的可靠性分析

供配電設(shè)備選擇的先進(jìn)性、設(shè)備自身的可靠性直接影響低壓供配電系統(tǒng)的可靠性。因此，需要選擇性能良好的設(shè)備，比如變壓器、繼電保護(hù)設(shè)備等。這些設(shè)備自動(dòng)化程度高，具有一定的錯(cuò)相保護(hù)、自動(dòng)分合閘等功能，大大提高低壓供配電的可靠性。高層建筑可選用防火性能好的箱型干式變壓器，因?yàn)楦墒阶儔浩鞯慕^緣材料均是難燃、阻燃性質(zhì)材料。即使出現(xiàn)火災(zāi)、雷擊等情況，也不會(huì)造成很大災(zāi)害。同時(shí)，干式變壓器具有很強(qiáng)的防潮和防污性能，可在惡劣環(huán)境中運(yùn)行。

3.3 系統(tǒng)主接線可靠性分析

高層建筑低壓供配電系統(tǒng)是直接面向控制終端的，設(shè)備多、分別廣，且現(xiàn)場(chǎng)條件較為復(fù)雜，系統(tǒng)本身和設(shè)備頻繁操作、故障問(wèn)題等會(huì)導(dǎo)致諧波干擾等情況，可靠性要求較高。要求低壓供配電系統(tǒng)要采取系統(tǒng)集成的方式，降低投資和運(yùn)行費(fèi)用。高層建筑低壓供配電一般采用交流380/220V放射式貨樹(shù)干式結(jié)合的供電方式。對(duì)于集中負(fù)荷貨重要負(fù)荷采取放射式供電，照明及一般性負(fù)荷采用放射式和樹(shù)干式結(jié)合供電方式，可滿足供電要求，提高供電安全性和可靠性。

4 高層建筑低壓供配電系統(tǒng)安全性分析

4.1 供電線路安全的設(shè)計(jì)

在滿足電力負(fù)荷的要求下，供電線路的可靠性也是非常關(guān)鍵的，供電線路的敷設(shè)方式通常應(yīng)當(dāng)按照建筑自身的特點(diǎn)以及用電設(shè)備的分布等因素確定，應(yīng)當(dāng)盡量避免因?yàn)橥獠繜嵩椿蛘呋覊m聚集以及腐蝕污染等環(huán)境對(duì)于布線系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，還應(yīng)當(dāng)注意避免在敷設(shè)以及使用的過(guò)程中因?yàn)榻ㄖ锏纳炜s、受到?jīng)_擊以及震動(dòng)等外界應(yīng)力造成的損失。高層建筑的消防用電設(shè)備一般采用專(zhuān)用的供電回路，包括防排煙風(fēng)機(jī)、消防控制室以及消防水泵等的供電，針對(duì)此種情況，施工方應(yīng)當(dāng)在最末級(jí)的配電箱出設(shè)置自動(dòng)切換裝置，敷設(shè)的配電線路應(yīng)當(dāng)滿足相關(guān)規(guī)范。在建筑電氣設(shè)計(jì)中，地下室車(chē)庫(kù)應(yīng)急照明配電通常會(huì)直接明裝在車(chē)庫(kù)墻上，而配電箱沒(méi)有安裝防水設(shè)施，假如在配電箱附近發(fā)生火災(zāi)，配電箱將會(huì)很快被燒毀，針對(duì)此種情況，施工人員應(yīng)當(dāng)在配電間設(shè)置配電箱，以此保證應(yīng)急照明系統(tǒng)的可靠性。

4.2 漏電斷路器的選擇方法

在高層建筑接地保護(hù)設(shè)置中，漏電斷路器是必不可少的，以下針對(duì)漏電斷路器的選擇的相關(guān)注意事項(xiàng)進(jìn)行分析，其中選擇漏電斷路器的額定動(dòng)作電流時(shí)非常關(guān)鍵的一步。選擇漏電斷路器額定動(dòng)作電流時(shí)，首要任務(wù)就是針對(duì)配電系統(tǒng)中末端所接用漏電斷路器的電擊能量，對(duì)其安全界限確定一定的標(biāo)準(zhǔn)，要重視電氣系統(tǒng)中的正常泄漏電流設(shè)置，必須低于漏電斷路器的額定動(dòng)作電流，避免造成電路電壓的損壞，要遵循一定的原則來(lái)確定漏電斷路器的動(dòng)作電流，在電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅要在分支線、線路末端用電設(shè)備使用漏電斷路器，而且要電路支線、干線使用漏電斷路器，這樣才能更好地保護(hù)電路電網(wǎng)。

4.3 低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的接地保護(hù)

高層建筑應(yīng)可靠接地，其接地要嚴(yán)格的要求。配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)往往采用IT、TT、TN這三種接地保護(hù)模式。其中TT系統(tǒng)往往是提供設(shè)置在外露導(dǎo)電的部分的接地保護(hù)，起到的是及時(shí)切斷故障回路中的電流的作用，實(shí)現(xiàn)電氣保護(hù)的功能；TT系統(tǒng)具有的接地故障保護(hù)和IT系統(tǒng)差不多，同樣是設(shè)置電網(wǎng)的外露部分。在進(jìn)行接地保護(hù)的時(shí)候，如果電網(wǎng)的外露導(dǎo)電部分的故障電壓在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)之下，TT系統(tǒng)不會(huì)對(duì)供電進(jìn)行保護(hù)性切斷，只是通過(guò)相關(guān)的警報(bào)裝置發(fā)出報(bào)警，提示相關(guān)工作人員排除相關(guān)故障。

TN系統(tǒng)的接地故障中，大多數(shù)是由于金屬性短路或者是故障發(fā)生時(shí)電流過(guò)大才會(huì)引發(fā)TN系統(tǒng)的保護(hù)機(jī)制。因此，應(yīng)該采用電流保護(hù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電路負(fù)荷和電流短路的保護(hù)功能，達(dá)到接地保護(hù)的作用。除此之外，配電系統(tǒng)的接地應(yīng)與防雷接地獨(dú)立開(kāi)來(lái)，以免形成干擾。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，在低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡可能科學(xué)合理布局，全面衡量供電系統(tǒng)的可靠性和安全性，同時(shí)高效利用能源資源，盡可能的實(shí)現(xiàn)建筑物的節(jié)能降噪，以此保證低壓供配電系統(tǒng)的可靠性和安全性。

參考文獻(xiàn)：

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