高層建筑電氣設(shè)計中低壓配電系統(tǒng)安全性探討

盧冠豪

摘要：隨著經(jīng)濟建設(shè)突飛猛進，高層建筑數(shù)量、規(guī)模日益壯大，用電安全隨之受到社會大眾高度重視。高層建筑電氣設(shè)計方面，低壓配電系統(tǒng)屬于不可忽視內(nèi)容，增加系統(tǒng)安全管控力度，可提高建筑使用安全性與供電穩(wěn)定性，當高層建筑用電設(shè)備較多且滿負荷運行時，用電風險必然升高。本文著重圍繞低壓配電系統(tǒng)安全展開研究與討論。

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

引言：我國高層建筑的定義為十層或以上的建筑物，隨著建筑樓層的增加，電氣設(shè)備數(shù)量和用電住戶數(shù)量會增多，而且不同用戶的電氣設(shè)備功率、數(shù)量存在較大的差異，如果建筑電氣設(shè)計不合理[1]，就會在正常使用過程中發(fā)生故障，影響建筑用電體驗。所以在高層建筑設(shè)計中，電氣系統(tǒng)的安全防護能力也是設(shè)計的重點。因此，高層建筑低壓配電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)以安全為基本原則，為建筑的正常運轉(zhuǎn)提供穩(wěn)定的電能供應(yīng)，推動城市穩(wěn)定發(fā)展。

1低壓配電系統(tǒng)內(nèi)涵

供電系統(tǒng)的組成部分較多，其中比較重要的是低壓配電系統(tǒng)。低壓配電系統(tǒng)主要由以下4個部分組成。（1）配電變電所。（2）配電變壓器。 （3）高、低壓配電線路，其中，高壓主要是指其電壓超過1kV，低壓主要是指其電壓不超過1kV。（4）控制保護設(shè)備在電能分配過程中，若運行嚴重超過負荷，實際運行中的低壓配電系統(tǒng)會自動將電源線路切斷，進入自我電動機保護狀態(tài)。受多種因素的影響，低壓配電系統(tǒng)運行中可能會引發(fā)火災(zāi)，影響因素包括電氣線路老化、電氣設(shè)備老化、安裝技術(shù)欠缺等。就現(xiàn)階段我國電氣設(shè)計發(fā)展現(xiàn)狀來看，多以裝配漏電保護器、電位連接等手段解決上述問題。重視電氣設(shè)計相關(guān)工作，對電氣設(shè)計工作進行嚴格審核，可以有效保證低壓配電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。

2高層建筑電氣設(shè)計中低壓配電系統(tǒng)安全風險因素

2.1系統(tǒng)過載

系統(tǒng)過載是低壓配電系統(tǒng)常見的風險因素之一，在系統(tǒng)運行過程中，由于短路或者大功率用電設(shè)備的應(yīng)用，導(dǎo)致配電系統(tǒng)運行過載。這種情況下，為了保護配電系統(tǒng)的安全性，斷路器或者熔斷保護裝置就會及時發(fā)揮作用，切斷配電系統(tǒng)的電能供應(yīng)，從而避免引發(fā)電氣設(shè)備損壞和電氣火災(zāi)等安全風險。但是，如果配電系統(tǒng)的熔斷與短路保護裝置設(shè)備不合理，或者不能及時發(fā)揮作用，就會導(dǎo)致電路安全故障的發(fā)生，影響配電系統(tǒng)的安全性。

2.2接地質(zhì)量不達標

目前，國內(nèi)高層建筑電氣設(shè)計與施工作業(yè)階段，接地方面有著明顯混用情況，加之供電系統(tǒng)未采用切實可行接地措施或違背標準規(guī)范接地，導(dǎo)致電氣接地往往面臨重大安全威脅，一方面不能使主要電氣設(shè)備得到合理保護，另一方面會有更重大安全事故，乃至引起設(shè)備破壞與人身傷害事件，釀成難以挽回的損失，因此需要得到更多關(guān)注。

2.3保護裝置不到位

根據(jù)有關(guān)資料報道匯總可知，現(xiàn)階段高層建筑低壓供配電系統(tǒng)方面，大部分安全保護裝置均有著相應(yīng)設(shè)置缺陷，系統(tǒng)漏電事件頻頻出現(xiàn)，沒有從根源處進行合理測控，造成觸點火災(zāi)事故屢見不鮮，使人身及財產(chǎn)安全面臨極大威脅。在漏電保護問題，由于大量因素直接影響，高層建筑電氣接地難免產(chǎn)生故障問題，從而容易造成非常惡劣后果，譬如人員觸電、電氣火災(zāi)等。為降低這類故障問題發(fā)生率，預(yù)防出現(xiàn)重大損失與惡劣后果，漏電保護器逐漸獲得人們青睞，應(yīng)用越來越廣泛。然則實際情況中，由于選用不合理等情況存在，導(dǎo)致其功能常常無法體現(xiàn)出來，不僅如此，還可能失去應(yīng)有的作用，進而導(dǎo)致配電安全隨之面臨威脅。

3如何提高高層建筑電氣設(shè)計低壓供配電系統(tǒng)的安全性

3.1合理設(shè)置自動切斷電源的裝置

在高層建筑進行低壓配電系統(tǒng)設(shè)計中，依據(jù)實際情況安裝電源自動切斷設(shè)備是極為必要的。為提高高層建筑居民的用電安全水平，在居民人身及財產(chǎn)受到傷害的情況下，通常以自動切斷故障電源設(shè)備的方式來降低居民遭受的傷害。設(shè)計低壓配電系統(tǒng)時，設(shè)計人員通常依據(jù)建筑特點、設(shè)備應(yīng)用需求進行合理規(guī)劃。為避免建筑電路對設(shè)計產(chǎn)生影響，一般以多種點位連接的方式豐富接地不保護形式。TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)是現(xiàn)代高層建筑施工中常見的2種接地系統(tǒng)。其中，TN系統(tǒng)是在電氣設(shè)備發(fā)生短路現(xiàn)象或電流過大時起保護作用。保護的方式是以電流保護器作為主體，對短路、超負荷裝置進行保護。TT系統(tǒng)多用于解決因外在因素產(chǎn)生的導(dǎo)電問題，如電氣設(shè)備的金屬外殼與接地保護系統(tǒng)直接作用發(fā)生危險時，TT系統(tǒng)能夠及時將電源切斷[2]。以某市某高層建筑為例，該高層建筑在施工時對自動切斷電源裝置進行改進。改進前一年的配電系統(tǒng)的維修費用為8542元，而改進后一年的配電系統(tǒng)的維修費用下降到4298元。由此可見，電源裝置設(shè)置的合理可有效降低維修費用[3]。

3.2做好接地安全保護工作

由于高層建筑中涉及的人員和電氣設(shè)備數(shù)量較多，所以一旦出現(xiàn)火災(zāi)事故，后果十分嚴重。因此，為提升高層建筑的居住安全，降低火災(zāi)事故的發(fā)生概率，就要在實施高層建筑電氣工程設(shè)計時，將安全性放在第一位，不僅在供電線路中設(shè)置相應(yīng)的保護裝置，而且還要結(jié)合不同類型的低壓配電系統(tǒng)做好電氣設(shè)備接地安全保護工作，具體可以從以下3個方面入手。（1）TT系統(tǒng)接地保護。在對該配電系統(tǒng)進行接地保護時，相關(guān)工作人員可采用RP接地方法，這樣才能提升系統(tǒng)的運行安全，使其更好地保護建筑電氣設(shè)備。（2）IT系統(tǒng)接地保護。在對該配電系統(tǒng)進行接地保護時，相關(guān)工作人員應(yīng)將該系統(tǒng)接地故障安裝在外部導(dǎo)電部位上，這樣才能確保電氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。與此同時，還要對該系統(tǒng)電源端口的帶電部分經(jīng)過高電阻、電抗或者阻抗進行接地保護，這樣即便線路出現(xiàn)故障，其也可在第一時間切斷線路，保障配電系統(tǒng)的正常運行。（3）TN系統(tǒng)接地保護。在對該配電系統(tǒng)進行接地保護時，為降低漏電風險的產(chǎn)生，相關(guān)工作人員不僅要在低壓配電系統(tǒng)中加裝漏電保護器，而且還要制訂科學合理的線路保護設(shè)計方案，這樣才能避免系統(tǒng)故障時導(dǎo)致線路出現(xiàn)閉合情況。

3.3全面優(yōu)化低壓配電系統(tǒng)設(shè)計

由于高層建筑低壓配電系統(tǒng)大多具備兩層負荷，所以為保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，應(yīng)盡量在其配套線路中安裝2臺或以上數(shù)量的變壓器。另外，還要合理配置1臺柴油發(fā)電機組，確保電組供電的充足性，保障其在系統(tǒng)進線回路同時斷電后，會第一時間發(fā)揮出應(yīng)有的供電作用，并在供電系統(tǒng)作用下自行切換為使用備用電源[4]。此外，為進一步降低高層建筑用電安全事故的發(fā)生概率，還要對建筑消防用電系統(tǒng)進行全面的優(yōu)化，以便增強其應(yīng)用功能，進而在火災(zāi)事故發(fā)生時，可快速及時地切斷非消防用電，最大化保障居民的人身財產(chǎn)安全。

結(jié)束語：綜上所述，高層建筑低壓配電系統(tǒng)設(shè)計的安全性，關(guān)鍵在于接地防護系統(tǒng)的設(shè)計、配電系統(tǒng)運行方案的設(shè)計、防護設(shè)備的配置、變壓器的配置等方面。通過對以上內(nèi)容的科學選擇，能夠保障高層建筑配電系統(tǒng)運行過程中有效防護安全風險，提升配電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，為建筑使用提供可靠的電力供應(yīng)。

參考文獻：

[1]王宏偉.高層建筑電氣設(shè)計中低壓配電系統(tǒng)安全性探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2020，22：222.

[2]葉書明.針對高層建筑電氣設(shè)計中低壓配電系統(tǒng)安全性分析[J].民營科技，2020，08：19.

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[4]肖惠文.高層建筑電氣設(shè)計中低壓配電系統(tǒng)安全性探討[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2020，06：243-244.