低壓供配電系統(tǒng)在高層建筑電氣設(shè)計(jì)中的可靠性探討

摘要：高層建筑的出現(xiàn)及相關(guān)施工技術(shù)的成熟為我國(guó)城市化進(jìn)程帶來(lái)了一定的促進(jìn)作業(yè)。高層建筑意味著可以在有限的城市土地資源中創(chuàng)造更多的生存空間，這顯然能夠有效解決各大城市土地資源不足的現(xiàn)狀。隨著高層建筑的數(shù)量越來(lái)越多、規(guī)模越來(lái)越大，其建設(shè)質(zhì)量逐漸成為了社會(huì)各界廣泛關(guān)注的較低。電氣設(shè)計(jì)是高層建筑的基礎(chǔ)組成部分之一，加強(qiáng)對(duì)于低壓供配電系統(tǒng)的可靠性研究，對(duì)于提高高層建筑電氣設(shè)計(jì)實(shí)用性無(wú)疑有著一定的現(xiàn)實(shí)意義。

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

一、高層建筑低壓供配電系統(tǒng)的特點(diǎn)和重要性

1.1特點(diǎn)

高層建筑低壓供配電系統(tǒng)具有明顯的特點(diǎn)，因?yàn)楦邔咏ㄖY(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此低壓供配電系統(tǒng)設(shè)置也具有較大的難度。對(duì)比傳統(tǒng)建筑物，高層建筑物的空間跨度比較大，需要配備電梯和空調(diào)等設(shè)備，這些設(shè)備需要電力，這也突出了供配電系統(tǒng)建設(shè)的重要性，高層建筑施工過(guò)程中，需要注重安裝和維護(hù)高層建筑的電氣設(shè)備。

高層建筑的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，功能要求具有多樣化特征，這也加大了低壓供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度，現(xiàn)如今社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量不斷提高，日常生活和工作當(dāng)中會(huì)利用較多的電力設(shè)備，耗電量比較大，高層建筑的低壓供配電系統(tǒng)需要提高質(zhì)量，優(yōu)化相關(guān)技術(shù)。

1.2重要性

低壓供配電系統(tǒng)在高層建筑工程當(dāng)中發(fā)揮著重要的作用，相關(guān)用電設(shè)備關(guān)系到人們生活水平，我國(guó)人民的生活水平不斷提高，對(duì)于電力的需求也不斷提高。低壓供配電系統(tǒng)可以滿足人們的用電需求，如果沒(méi)有科學(xué)的設(shè)計(jì)低壓供配電系統(tǒng)，人們的生活水平就會(huì)受到嚴(yán)重的影響，甚至還會(huì)威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。低壓供配電系統(tǒng)可以減少工程施工成本，還可以減少工作人員的工作量，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。因此高層建筑施工過(guò)程中，相關(guān)部門需要重視低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作，在最大程度上滿足人們的生活需求。

二、提升低壓供配電系統(tǒng)可靠性的措施

2.1對(duì)供電電源進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

如果向低壓交流配電室內(nèi)部輸送10kV的市政電源，且配電系統(tǒng)中應(yīng)用的為單母線時(shí)，想要提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)人員可以采用設(shè)置兩臺(tái)容量相近的變壓器的方式實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，這種設(shè)計(jì)方式還可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)供電，當(dāng)一條線路供電出現(xiàn)故障時(shí)，另一條線路也可以保證正常供電。高層建筑的配電系統(tǒng)中母線的線路十分復(fù)雜且線路類型較多。所以，在進(jìn)行線路布設(shè)前，要對(duì)線路的種類和數(shù)量進(jìn)行充分了解，避免為后續(xù)施工帶來(lái)影響。

2.2提高供電線路的安全性

高層建筑低壓供配電系統(tǒng)的線路敷設(shè)，必須以高層建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為布設(shè)依據(jù)，避免線路布設(shè)不合理的問(wèn)題出現(xiàn)。線路的布設(shè)過(guò)程中，要確保與熱源的安全距離，同時(shí)要做好線路的防腐、防震處理，全面提升線路的安全性，以防線路在后期的使用過(guò)程中出現(xiàn)故障問(wèn)題。在線路布設(shè)環(huán)節(jié)，要始終保持消防線路的獨(dú)立性，消防線路需接入專用的消防專用電源，這樣可以有效保障在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，各類消防設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，末級(jí)配電箱必須要設(shè)置自動(dòng)切換裝置。在地下車庫(kù)區(qū)域，要設(shè)置獨(dú)立的應(yīng)急照明電箱，以保證供配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，地下車庫(kù)的照明系統(tǒng)可以正常使用。

2.3保障消防用電的可靠性

高層建筑的消防系統(tǒng)對(duì)于保障居住者生命財(cái)產(chǎn)安全發(fā)揮著巨大作用，所以，提升消防用電系統(tǒng)的可靠性具有重要意義。設(shè)計(jì)人員要選擇科學(xué)合理的配電方案，在高層建筑中，變壓器的數(shù)量通常為兩臺(tái)或兩臺(tái)以上，同時(shí)也會(huì)設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組。在電力供應(yīng)過(guò)程中，變壓器會(huì)始終保持消防用電的穩(wěn)定性，當(dāng)出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)，可以自動(dòng)對(duì)非消防用電負(fù)荷進(jìn)行切除，如果兩條線路均出現(xiàn)故障，可以啟動(dòng)備用電源。對(duì)于柴油發(fā)電機(jī)，要將其發(fā)動(dòng)時(shí)間控制在10秒鐘以內(nèi)，并保證其能承載消防系統(tǒng)的全部用負(fù)荷供電。

2.4提高供配電設(shè)備的可靠性

在供配電系統(tǒng)中，相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行情況也會(huì)對(duì)系統(tǒng)的可靠性造成一定影響，所以，相關(guān)工作人員要對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)選擇。例如，在對(duì)變壓器繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行選擇時(shí)，要確保設(shè)備具備錯(cuò)相保護(hù)自動(dòng)分合閘。對(duì)于低壓供配電系統(tǒng)的變壓器進(jìn)行選擇時(shí)，可以選用箱型干式變壓器，此類變壓器所采用的絕緣材料具有阻燃特性，如果系統(tǒng)遭遇雷擊或火災(zāi)等情況，可以起到一定的防御作用。同時(shí)，此類變壓器的防潮性較好，能夠在相對(duì)惡劣的環(huán)境中保持較為穩(wěn)定的性能，可以有效提高供配電系統(tǒng)的可靠性。

2.5提高供配電系統(tǒng)主接線的可靠性

高層建筑的電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，通常包含對(duì)電力負(fù)荷的計(jì)算，高低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，電氣照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面的內(nèi)容。高層建筑低壓配電系統(tǒng)的控制終端較多且設(shè)備分布情況比較分散，同時(shí)，低壓配電系統(tǒng)還會(huì)受到諧波干擾，導(dǎo)致故障問(wèn)題的出現(xiàn)，所以，強(qiáng)化系統(tǒng)主接線的可靠性設(shè)計(jì)是十分必要的。在對(duì)高層低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和改造中，可以利用系統(tǒng)集成的方式，這樣既可以降低工程建設(shè)成本，也利于系統(tǒng)后期維護(hù)工作的開(kāi)展。高層建筑的低壓配電系統(tǒng)主要采用的是380V或220V的交流電，對(duì)于系統(tǒng)主接線可采用樹(shù)干式和放射式布局形式，從而減少外界干擾，達(dá)到提升系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的。

2.6增強(qiáng)接地保護(hù)裝置

對(duì)高層建筑的接地保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，也是保障低壓供配電系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要措施。如果建筑內(nèi)部的電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障，接地保護(hù)裝置可以對(duì)出現(xiàn)故障的電源進(jìn)行自動(dòng)切斷，從而防止使用者受到電擊傷害。在進(jìn)行接地保護(hù)裝置設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要結(jié)合建筑工程的主體結(jié)構(gòu)、電路保護(hù)設(shè)置、以及具體的電氣設(shè)備等實(shí)際情況。在建筑工程低壓配電系統(tǒng)的運(yùn)行中，需要重點(diǎn)保護(hù)整流變壓器，保護(hù)的內(nèi)容主要包括：直接接地的部分、電氣設(shè)備的裸露部分以及容易漏電導(dǎo)電的部分。在整流變壓器系統(tǒng)的低壓配電環(huán)節(jié)，主要需對(duì)線路中的中性線N與PE線否存在交互情況進(jìn)行檢查。同時(shí)，要保證切斷PE線后不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)接地保護(hù)裝置的保護(hù)性作用。

三、結(jié)論

簡(jiǎn)而言之，低壓供配電系統(tǒng)在高層建筑電氣設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要的作用，因此設(shè)計(jì)人員需要高度重視低壓供配電系統(tǒng)的可靠性，高層建筑涉及到較多的電氣設(shè)備，同時(shí)具有較多的電氣設(shè)備，因此需要保障高層建筑電氣設(shè)備的可靠性，優(yōu)化設(shè)計(jì)高層建筑電氣。

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作者介紹：

王浩鵬（1987.10.26），性別：男;籍貫：河南許昌;民族：漢;學(xué)歷：研究生、碩士;職稱：工程師;職務(wù)：電力設(shè)計(jì);研究方向：發(fā)輸電、供配電。