高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全

張宇

摘要：隨著人們對(duì)居住空間要求越來(lái)越高，我國(guó)的建筑主要以高層建筑為主，在滿足人們居住空間的要求同時(shí)也提高了土地的運(yùn)用率，為城市的發(fā)展減少壓力。

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

建筑供配電系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中，能否始終處于穩(wěn)定、可靠狀態(tài)，直接影響甚至決定著人身與生產(chǎn)安全，無(wú)論發(fā)生何種事故，其所造成的損失都是難以被估量的。所以，在整個(gè)電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，供配電系統(tǒng)的安全性為其重要環(huán)節(jié)。

1配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

第一，優(yōu)化原則。在高層建筑物電氣設(shè)計(jì)中運(yùn)用配電系統(tǒng)必須要考慮三個(gè)因素，合理的成本投入，以及高層建筑建造本身的優(yōu)點(diǎn)，還有節(jié)能環(huán)保概念的結(jié)合。配電系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)時(shí)必須要提高其適用性。并且，隨著人們節(jié)能環(huán)保意識(shí)的提高，必須要對(duì)能源進(jìn)行合理的應(yīng)用，減少能源浪費(fèi)的情況，降低能源成本，進(jìn)而提高整體經(jīng)濟(jì)效益。第二，高效原則。在設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)的過(guò)程中，需要做到電負(fù)荷的平衡，并且盡量降低配電設(shè)備的維修成本，以及對(duì)資源的高效利用，配電時(shí)要盡最大的努力達(dá)到節(jié)能效果。

2影響低壓配電系統(tǒng)安全的關(guān)鍵因素

如今，高層建筑電氣系統(tǒng)是相對(duì)比較繁瑣的，而電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中也存在著諸多安全隱患，其中最明顯的便是相關(guān)工作者和居民的用電質(zhì)量和用電安全問(wèn)題。高層建筑作為人們重要的居住地，其中的安全問(wèn)題是不可忽視的，直接關(guān)系到了居民的生活質(zhì)量以及人身安全，具體低壓配電系統(tǒng)中，變壓器、配電柜、控制系統(tǒng)分別負(fù)責(zé)電能的運(yùn)輸和分配等。而低壓配電系統(tǒng)在工作過(guò)程中可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題有：其一，系統(tǒng)超負(fù)荷和短路問(wèn)題，在這方面進(jìn)行針對(duì)設(shè)計(jì)可以有效地避免超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)與短路所帶來(lái)的危險(xiǎn)，能夠在這兩種情況發(fā)生時(shí)立刻將電源切斷，保護(hù)其他線路和設(shè)備避免受到損壞。而高層建筑與傳統(tǒng)的普通建筑對(duì)比，有著空間更廣居民更多的特點(diǎn)，不過(guò)這也就表明了用電設(shè)備更多，線路也更復(fù)雜繁瑣，電力系統(tǒng)在工作過(guò)程中很容易會(huì)出現(xiàn)配電系統(tǒng)故障的情況，為了能夠解決這一問(wèn)題所帶來(lái)的安全隱患，在低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期，就要對(duì)系統(tǒng)的超負(fù)荷及短路重點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)，設(shè)置相關(guān)的保護(hù)措施，盡最大可能減少故障的危害，以及避免故障的發(fā)生，保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定高效地工作。其二，接地保護(hù)問(wèn)題，在高層建筑中，電氣設(shè)計(jì)中很有可能會(huì)出現(xiàn)多種接地形式同時(shí)出現(xiàn)的情況，而一些施工人員也相對(duì)安全意識(shí)薄弱，接地設(shè)置不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以及施工人員的不規(guī)范操作都極易導(dǎo)致接地質(zhì)量的不合格情況，對(duì)低壓配電系統(tǒng)的安全程度造成了很大的威脅。其三，漏電保護(hù)問(wèn)題，漏電保護(hù)主要是在電力系統(tǒng)出現(xiàn)電路短路和超負(fù)荷以及接地等問(wèn)題時(shí)，能夠及時(shí)地做出處理，切斷電源來(lái)保護(hù)電力設(shè)備的安全。不過(guò)，在實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程中，也有不少漏電保護(hù)系統(tǒng)無(wú)法發(fā)揮其原有的效果，也不能達(dá)到有效地保護(hù)作用

3供電線路的安全性

3.1供電線路安全的設(shè)計(jì)

針對(duì)供電電源來(lái)講，如果其能夠較好地滿足電力負(fù)荷的相關(guān)要求，那么針對(duì)此時(shí)的供電線路而言，其可靠、安全運(yùn)行至關(guān)重要。在敷設(shè)供電線路時(shí)，究竟選擇何種方式，需要依據(jù)建筑物的各種因素來(lái)確定，像具體要求、相關(guān)性質(zhì)、環(huán)境特征及用電設(shè)備的實(shí)際分布情況等。還需要指出的是，要最大程度地消除由于灰塵聚集、存在污染物、腐蝕及外部熱源等情況而影響到整個(gè)布線系統(tǒng)。在敷設(shè)線路及實(shí)際使用中，需要從根本上預(yù)防外界應(yīng)力作用所造成的各種損傷，例如振動(dòng)、沖擊以及建筑物的伸縮等。另外，針對(duì)高層民用建筑的各種消防用電設(shè)備來(lái)講，需要根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要，選擇一些專(zhuān)門(mén)設(shè)備來(lái)進(jìn)行供電，例如排煙風(fēng)機(jī)、消防水泵、供電回路、消防電梯及消防控制室等，并且還需要在配電箱位置處（最末一級(jí)），根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要，專(zhuān)門(mén)設(shè)置先進(jìn)且實(shí)用的自動(dòng)切換裝置;在實(shí)際敷設(shè)配電線路時(shí)，需要做到與相關(guān)規(guī)范或要求相符。還需強(qiáng)調(diào)的是，在圍繞建筑展開(kāi)電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，針對(duì)位于地下室車(chē)庫(kù)的各種應(yīng)急照明配電來(lái)講，一般情況下，會(huì)將其安裝于制定位置，即車(chē)庫(kù)的墻上，而對(duì)于配電箱而言，未能依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防火處理，如果配電箱周?chē)l(fā)生火災(zāi)，那么針對(duì)此時(shí)的配電箱而言，其會(huì)在比較短的時(shí)間內(nèi)被大火燒毀，所以，需要專(zhuān)門(mén)設(shè)置配電間，以此來(lái)用于放置配電箱，為地下車(chē)庫(kù)應(yīng)急照明供電的持續(xù)性、實(shí)時(shí)性與可靠性提供切實(shí)保障。

3.2干線首端保護(hù)器分支線安全長(zhǎng)度

根據(jù)供配電系統(tǒng)在具體設(shè)計(jì)層面的相關(guān)規(guī)范與要求，在對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷不造成影響，且不會(huì)出現(xiàn)供電中斷的前提下，針對(duì)配電線路來(lái)分析，其短路保護(hù)電器給予持續(xù)、全面的保護(hù)，因此，在安全且節(jié)能的基本框架下，在圍繞建筑電氣，設(shè)計(jì)與之相配套的低壓供配電時(shí)，不管是郊區(qū)所建造的別墅，還是各個(gè)城市當(dāng)中所建造的高層建筑群，或者是低層的建筑群，其在選擇具體的低壓配電方式時(shí)，大多選擇的是更加實(shí)用、安全且可靠的分區(qū)樹(shù)干式;此外，還需要指出的是，針對(duì)路燈展開(kāi)供配電設(shè)計(jì)過(guò)程中，在各個(gè)燈桿當(dāng)中，從初始階段的燈光，到具體的燈桿腳之間的連接線，其與干線接駁之間所選擇的連接方式都是樹(shù)干式，因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要，安裝一定數(shù)量的短路保護(hù)元件，為各個(gè)線路的安全運(yùn)行提供切實(shí)保障。但是需要指出的是，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，針對(duì)首端安裝的短路保護(hù)電器而言，究竟能夠保護(hù)多長(zhǎng)的分支線，乃是當(dāng)前相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要深入研究的問(wèn)題。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，可利用簡(jiǎn)易圖解，對(duì)干線首端保護(hù)器分支線安全長(zhǎng)度展開(kāi)全面分析，將O點(diǎn)當(dāng)作原點(diǎn)，另將L1當(dāng)作整個(gè)直角三角性的直角邊OA，而L2當(dāng)作直角邊OB，最終可以得到整個(gè)直角三角形BOA。基于分支點(diǎn)與O點(diǎn)之間的距離L3，于OA線上，可從中得到C點(diǎn)，然后經(jīng)過(guò)C點(diǎn)，作一條與OA相垂直的線，與AB線相交于D點(diǎn)，對(duì)CD線的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，從中得到L4，其便是分支線界面S2，于干線C位置為出發(fā)點(diǎn)，作分支，從中可以獲得O點(diǎn)短路保護(hù)電氣所保護(hù)的分支線的長(zhǎng)度。除此之外，還可基于2個(gè)相似直角三角形DCA/BOA兩直角邊的比值，從中將CD線的長(zhǎng)度求出來(lái)，如圖1所示。如果將主干線的短路電流整定值給予明確后，便可以對(duì)整個(gè)主干線末端相應(yīng)短路電流施加全面保護(hù)，需強(qiáng)調(diào)的是，如果分支線末端所對(duì)應(yīng)的短路電流相比于主干線末端所對(duì)應(yīng)的短路電流，明顯大于后者，那么針對(duì)此時(shí)的分支線末端的短路而言，都能夠受主干線短路保護(hù)器保護(hù)，處于其保護(hù)范疇內(nèi)。

4結(jié)語(yǔ)

隨著高層建筑在人們?nèi)粘Ｉ钪性絹?lái)越常見(jiàn)，所以其中的安全程度也備受人們重視。為了能夠提高高層建筑的安全性，避免安全問(wèn)題的出現(xiàn)，電氣設(shè)計(jì)中的低壓配電系統(tǒng)自然也成為了其中的主要著手目標(biāo)。

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（作者單位：山東山大世紀(jì)科技有限公司）