劉文濤

摘要：低壓配電系統(tǒng)在高層建筑中占有重要地位，建筑工程中電氣工程設計的發(fā)展成為人們關注的焦點。本文分析了高層建筑電氣設備的特點和常見的低壓配電系統(tǒng)。在人們的日常生活中，常見的低壓配電系統(tǒng)有TT低壓配電系統(tǒng)、TN系統(tǒng)等模式。通過闡述日常生活中常見的低壓配電系統(tǒng)，分析了高層建筑電氣設計中低壓配電系統(tǒng)的安全性。

關鍵詞：高層建筑;電氣設計;低壓配電系統(tǒng)

引言：

從安全角度來看，提高低壓配電系統(tǒng)安全性有三種途徑，即設置科學合理的自動切斷裝置、選擇最佳備用電源和選擇合適的漏電斷路器來提高配電系統(tǒng)的安全性。但是，在實際發(fā)展過程中，我國的電氣設計存在很多問題。針對存在的弊端，如果現(xiàn)代技術人員不采取合理的措施來糾正和避免隱患，將會嚴重阻礙我國高層建筑電氣的順利發(fā)展。整個高層建筑的低壓配電系統(tǒng)主要由低壓配電器、高壓配電線路和配電變電站組成。在安全設計上，考慮到過載帶來的風險，當整個高層建筑電能過載時，自動保護系統(tǒng)切斷電源，從而保證高層建筑內(nèi)設備和電機的安全。

1高層建筑物電氣設備的特點

高層建筑在緩解城市居民土地緊張方面發(fā)揮了積極作用。然而，在高密度、集群供電的需求下，如何保證低壓配電系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性成為人們需要考慮的問題。高層建筑電氣設備有其自身的特點：①內(nèi)部電氣設備豐富，弱電設備多，家用電器多，如空調(diào)設備、廚房電器、鍋爐房用電、電梯、防雷設備、照明設備、洗衣房、消防用電等;②電氣系統(tǒng)復雜。除了電氣系統(tǒng)之外，建筑中還有許多系統(tǒng)交叉混合，導致設備和系統(tǒng)非常復雜。③有各種電路。在高層建筑中，電氣線路包括消防、消防、廣播音響、通信、高低壓配電等。④電氣室多。為保證負荷中心，變電所設置在地下室、外層等。一些設計師將設施設計在建筑物的頂部或中部。通信站、廣播室、消防控制中心等。都需要空間。為了區(qū)分高層建筑中的多種電氣線路，人們選擇垂直向上敷設，也就是說需要設置電氣豎井和電力功能室。⑤對供電可靠性要求高。高層建筑中的電力負荷大部分是二級負荷，只有一部分是一級負荷。因此，高層建筑對供電可靠性提出了更多的要求，一般只有兩個或兩個以上的高壓電源。為保證供電的穩(wěn)定性和可靠性，將選擇柴油發(fā)電機組和燃氣輪機發(fā)電機組作為備用電源。⑥用電量大，負荷密度高，高層建筑用電設備需求量大，尤其是空調(diào)設備用電量巨大，占40-50%。負載密度在60W/m以上，甚至更高。⑦自動化程度高。根據(jù)高層建筑的實際情況，為了降低能耗、設備更新費用、保證設備的使用壽命、減少管理勞動力的投入，只能采用自動化技術。利用自動化技術實現(xiàn)設備的實時監(jiān)控和管理、設備控制和性能優(yōu)化。高層建筑的消防也要做好基本的自衛(wèi)自救，消防以安全和經(jīng)濟為主。

2高層建筑低壓配電系統(tǒng)安全性的影響因素

2.1電線短路裝置對安全性的影響

由于高層建筑中設備和用戶數(shù)量眾多，低壓配電系統(tǒng)具有一定的復雜性，對整個供電系統(tǒng)的要求也很高。在多種運行方式的共同作用下，電氣短路問題頻繁發(fā)生。如果高層建筑的管理者在短路發(fā)生后，對電氣設備的處理不夠重視，很可能會出現(xiàn)接地質(zhì)量問題，阻礙整個電力系統(tǒng)的正常運行。因此，為了保證供電設備和供電的安全，必須及時糾正導線的短路故障。

2.2漏電保護裝置對安全的影響

合理的漏電保護裝置可以有效地檢測漏電問題的發(fā)生，進而減少由此引發(fā)的漏電和火災事故。如果漏電保護裝置設計不合理，極有可能引發(fā)一系列事故，給生命財產(chǎn)安全帶來損失。該漏電保護器能在高層建筑中的人們在日常生活中接觸到電流時，及時切斷電源，確保人們的生命安全。

2.3供配電方案的安全性分析

供配電方案的安全性分析主要涉及兩個方面：一是配電線路的安全性;第二，低壓配電系統(tǒng)供電方案的安全性。這兩個因素對低壓供配電系統(tǒng)的后續(xù)安全穩(wěn)定運行具有重要意義。在配電線路的安全設計中，設計人員需要綜合分析建筑物本身的性質(zhì)、配電系統(tǒng)的整體建設要求以及施工環(huán)境因素。在實際設計中，應避免外界污染物對施工的影響，防止線路的敷設受到外界的擠壓和沖擊。根據(jù)配電箱的設計，應采用防水和防火保護裝置。同時，針對設計的整體控制，做好供配電的安全性分析，有利于保證后續(xù)設備運行的穩(wěn)定性。這就需要設計人員制定幾個最優(yōu)方案，深入研究每個方案所采用的供配電系統(tǒng)的優(yōu)缺點，然后選擇最終的措施。

3高層建筑電氣設計中低壓配電系統(tǒng)安全性探究

3.1設置科學合理的自動切斷裝置

在高層建筑低壓配電系統(tǒng)的接地保護設置中安裝自動切斷保護裝置，可以起到很好的保護作用，有助于保證整個建筑電氣系統(tǒng)的安全和低壓配電系統(tǒng)在故障情況下的安全。在電氣設計中，一定要掌握高層建筑用電需求的實際情況，了解系統(tǒng)的電氣特性，充分掌握電氣設備的具體用法，了解電氣設備電路導體的截面材料，以獲得的數(shù)據(jù)作為實現(xiàn)接地保護的主要依據(jù)，進行基礎設計，確保接地保護更加安全。在電氣設計過程中，為了避免外部危險電壓對系統(tǒng)的影響，給建筑線路帶來更多的威脅，可以對低壓配電系統(tǒng)的接地保護形式進行總電位聯(lián)合設計。例如，對于IT、TN和TT三種不同的接地形式，也需要進行合理的區(qū)分和單獨設計，以保證電網(wǎng)的整體運行安全。IT系統(tǒng)的故障主要是由于外部導電部分的接地保護設置裝置。如果在具體使用過程中出現(xiàn)外部問題，電壓在規(guī)定的標準范圍內(nèi)，接地保護系統(tǒng)會在此過程中報警，但會繼續(xù)提供保護。TN接地保護系統(tǒng)大多因金屬故障而短路，所以在設置TN模式保護時，需要電流保護器保護電流，從而保護設備。正確的接地設置可以減少系統(tǒng)故障，但當采用特定的保護措施時，如長線路、小網(wǎng)線截面時，則選擇漏電保護器保護電源。在TT保護系統(tǒng)中，接地故障保護設置在外部導電部分，從而有效地保護用電，達到切斷故障回路電流的目的。

3.2選擇合適的備用電源

建筑物內(nèi)使用的備用電源包括應急發(fā)電機組、應急消防電源等。應急發(fā)電機組包括柴油發(fā)電機組和燃氣發(fā)電機組。柴油發(fā)電機組是柴油和發(fā)動機共同發(fā)電的設備。優(yōu)點是機組的運行不會受到城市電網(wǎng)運行的影響，是一個相對獨立的理想電源。該裝置動力好，射程強，操作簡單，易于自控。缺點是噪音大，過載能力低。汽輪機組有很多種，如燃氣輪機、發(fā)電機等，不需要使用冷卻水進行冷卻，空氣可以自行冷卻。也就是說，燃氣輪機組的耗氣量比柴油機組大，所以可以安裝在地面上，也可以安裝在屋頂上，不適合排氣困難的地下場所。

3.3選擇合適的漏電斷路器

漏電斷路器是高層建筑中的重要環(huán)節(jié)，在低壓配電系統(tǒng)中起著非常重要的作用。在高層建筑的電氣低壓配電系統(tǒng)中，選擇合理的漏電斷路器非常重要，它能有效地保障供電的安全性和合理性，有利于供電的穩(wěn)定性。因此，技術人員在選擇漏電電流時，應進行詳細分析，通過選擇合理的漏電斷路器來確定操作電流。為保證漏電斷路器額定動作的準確選擇，技術人員可按兩步選擇：①漏電斷路器具有良好的能力，安全極限符合實際標準;②確定額定工作電流范圍高于系統(tǒng)的泄漏電流，避免在安全范圍內(nèi)操作造成的錯誤，實現(xiàn)對電網(wǎng)的有效保護。技術人員在設計時，要在支線和線路的每個環(huán)節(jié)安裝漏電斷路器，例如在末端、支線和干線，通過合理的設計提高供電系統(tǒng)的安全性和合理性。短時漏電裝置可以防止人員觸電，從而保證電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。

結語：

目前，中國建筑行業(yè)的發(fā)展逐漸穩(wěn)定，其中硬件設計越來越復雜，發(fā)展迅速。在這種趨勢下，高層建筑如雨后春筍，隨之而來的是與高層建筑一起發(fā)展起來的電氣工程設計。高層建筑的發(fā)展需要電氣設備作為重要支撐。在這種情況下，需要科學合理地完成設計，以保證系統(tǒng)的正常運行。

參考文獻：

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[2]陳濤.高層建筑電氣設計中低壓配電系統(tǒng)安全性初探[J].建材與裝飾，2018（28）：197-198.