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【摘 要】低压配电系统是建筑电气设计中关键部分,它是整个建筑电气系统中的一个重要环节。在建筑工程的电气设计应用中,低压配电系统设计施工不当极易引起安全问题。人们对供电安全的关注度也越来越高。因此在配电过程中,要对其配电系统进行合理的设计,对各级负荷要进行安全监控和检测。不断提高低压配电的安全性和可行性。
【关键词】高层建筑;电气设计;低压配电系统;安全性
一、高层建筑中低压配电系统概述
1.1放射式配电系统
放射式指通过高层建筑物总的配电设备,将电力分配和输送给建筑中各个次级配电箱当中。同时因为每一个次级电箱是单独进行工作的,所以每一条子线路都是单独运行的,当任意子线路发生故障,无法正常工作时,其他子线路不会受到影响,这种配电系统的设计方式的好处就是可靠性高,整体配电系统在日常使用中的控制方便。缺点在于由于采取单一核心控制多种次级配点箱,导致了实际布线的过程较为复杂,并且需要采取高度集中的控制方式。
1.2链条式配电系统
链条式配电系统指的是在同一条主线路上,采取“串接”的方式连接不同等级的自配电箱,从而实现对高层建筑的整体电能控制,与之前的放射式配电系统相比,链式配电具有节省布线长度,减少支路,成本低等优点,更加便于实际施工过程中电缆的铺设。缺点是如果主线路的某个部分出现了故障,可能导致与其相连接的一部分次级配电箱的正常使用受到影响,同时如果整个系统中某一部分的配电单元在使用的过程中出现了问题,那么就会带来整个配电系统的暂时断电检修,影响与其相连接的电路使用端的正常使用。某个配电箱出现了问题需要检修时,要求对全中低压配电系统内的所有配电箱进行断电,会扩大故障的影响范围,导致大面积停电。
1.3“树干形”配电系统
所谓的树干形配电系统,是指各个次级的配电箱与总线连接在一个主干线上。和链式配电系统相似,由于在线路设计上路程较短,在实际施工的过程中也具有低成本,便于施工等特点。当然也同样存在如果主干线路出现故障,会影响一部分与其相连接的次级用户的正常使用。
二、影响高层建筑电气设计中低压配电系统安全主要因素
2.1短路保护以及过载问题
我们在以前的低压供电系统里面要重点强调过载还有短路保护,这样既可以加强用电设备保护又可以保护用电设备还可以预防供电线路遭到破坏。
2.2接地质量的问题
我们在高层建筑电气设计还有施工过程里面,会经常出现混用接地行式的情况出现在低压配电系统里面。可是供电系统还没有针对接地这块进行合理的处理,没有作出必要的安全保护。
2.3缺乏到位的保护装置
在低压配电系统的运行途中,在安全保护措施设置方面也会存在很多问题:接零保护;过流保护装置等,从而没有办法强化漏电问题的控制措施,导致高层建筑总是出现火灾等安全隐患,对人员的生命财产安全不利,从而导致财产损失不容小觑。
2.4漏电保护器的问题
在人们的日常生活当中,各个类型的电气设备已经广泛使用,漏电保护器已普及,科学合理使用漏电保护器,可以有效的对接地故障进行控制和防范,这样不仅可以预防人员受到触电击还能有效防御火灾事故发生;但是,现如今选择接线和漏电保护器时还存在着一些问题,使漏电保护器的功能无法有效发挥,从而降低供电系统的安全可靠性。
2.5越级跳闸问题
在高层建筑低压配电系统设计过程当中,越级跳闸问题不容小觑,会直接造成经济损失。在配电回路里面存在保护延时,就是我们所说的三阶段的保护断路器的设备,从而没有办法针对其作出有效抉择。
三、高层建筑低压配电系统中安全性设计
3.1高层建筑接地保护设计中漏电断路器的选择
在实际设计过程中,配电系统中末端使用的漏电断路器电击数量的安全界限与相关标准要求相符,同时电力系统中正常的泄漏电流应小于漏電断路器的额定动作电流,这样可以有效的减少对电电压带来的损害。而且在选择漏电断路器动作电流过程中,还要遵循具体的选择原则,即对于分支线和线路末端用电设备、电路支线及电路干线等都需要使用漏电断路器,以此来有效地保护电路电网的安全运行。
3.2选择合理备用
在进行电气设计的时候,主要目的就是为了避免由于故障而产生停电问题。因此,更要保证建筑供配电系统日常工作中的稳定。采取的措施一般是安装备用电源,在过程中会出现的一些影响因素在于以下几点:首先,备用电源是单台机组,在设置额定容量时要保证在1500kVA以内;其次,若是供配电源出现故障,如断电问题,则备用电源自启时间不能超过10s,否则会由于长时间停电而造成重大影响结果;再次,在发电机正常工作后的投入工作中,要根据发电机从小打大的原则进行,避免同时供电从而增高母电压降过高的情况;最后,供电系统在恢复供电之后,需要有一定时间的延时供电情况,大约时间范围在30~60s内,然后再将发电机组关闭。
3.3选择合理的接地保护形式
3.3.1IT系统
高层建筑电气设计中的低压配电系统除了保护供电低压电流电压之外,还要防止外部对电力电压的影响,进而实现建筑供电系统的安全性和稳定性。IT系统作为低压配电系统的接地保护方式之一,电源端口带电区域不会安装接地装置,其带电部分要流经高电阻和高电抗后进行接地保护,并对用电设备外漏导电部分进行直接性接地保护。对此,在高层建筑电气设计中,使用IT型低压配电系统接地保护装置可以有效解决高层建筑供电不足的情况,提高低压配电系统的安全性,进而实现高层建筑整体供电的稳定性和安全性。
3.3.2TT系统
低压配电TT系统主要应用于两个方面:①建筑电气系统电源的中性点处需要进行直接的接地保护;②对电气设备中外漏导电部分和电源中性点的接地设置中安装接地保护装置。在实际应用中,根据相关部门的规定选择使用何种系统,TT系统一般应用于用电能力较低的农村地区和一些个别城市公用低压线路也会使用,用电负荷较高的地区则不采取该系统。
3.3.3TN系统
在进行高层建筑电气设计中,为了提高低压配电系统安全性,可以应用TN系统,将电气设备外壳连接到保护线上,设置保护模式,并把配电系统中各个中性点间进行保护连接。在TN系统中,其接地保护形式主要包括TN-C、TN-S、TN-C-S等三种保护模式,在实际应用中,结合系统中心线和保护线合并关系开展保护措施,若电网导线横截面积符合供电运输标志,则在接线过程中要合理控制接线布局,避免不合理的接线布局给整个供电系统造成影响。
3.4供配电装置的可靠性
对于变压器的有效选择当中,需要对低压供配电系统的现状以及环境合理的融合。由于对于电气装置来讲其往往很容易产生相应的火灾,因此在对变压器的选择中需要保证其有一定的防火性。对于箱型干式变压器来讲其主要采用的绝缘性防火材料都是非常好的,并且还不会产生相应的燃烧情况,在一些特殊的天气状态下,比如,雷电天气也会很容易造成火灾的产生。
结语
总之,高层建筑电气规划实设计中低压配电体系的安全性规划设计不只要从接地维护规划做起,还应留意电网线路以及电气设备的挑选和施工安装等,只要从规划设计施工中做好低压配电体系的安全操控,才干确保高层建筑低压配电体系的安全安稳运转。
参考文献:
[1]董斌.建筑电气设计中低压配电系统安全性分析与阐述[J].智能城市,2017,3(01):245.
[2]杨鑫鑫.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的探讨[J].江西建材,2016(24):180-181.
(作者单位:恒大地产集团济南置业有限公司)
【关键词】高层建筑;电气设计;低压配电系统;安全性
一、高层建筑中低压配电系统概述
1.1放射式配电系统
放射式指通过高层建筑物总的配电设备,将电力分配和输送给建筑中各个次级配电箱当中。同时因为每一个次级电箱是单独进行工作的,所以每一条子线路都是单独运行的,当任意子线路发生故障,无法正常工作时,其他子线路不会受到影响,这种配电系统的设计方式的好处就是可靠性高,整体配电系统在日常使用中的控制方便。缺点在于由于采取单一核心控制多种次级配点箱,导致了实际布线的过程较为复杂,并且需要采取高度集中的控制方式。
1.2链条式配电系统
链条式配电系统指的是在同一条主线路上,采取“串接”的方式连接不同等级的自配电箱,从而实现对高层建筑的整体电能控制,与之前的放射式配电系统相比,链式配电具有节省布线长度,减少支路,成本低等优点,更加便于实际施工过程中电缆的铺设。缺点是如果主线路的某个部分出现了故障,可能导致与其相连接的一部分次级配电箱的正常使用受到影响,同时如果整个系统中某一部分的配电单元在使用的过程中出现了问题,那么就会带来整个配电系统的暂时断电检修,影响与其相连接的电路使用端的正常使用。某个配电箱出现了问题需要检修时,要求对全中低压配电系统内的所有配电箱进行断电,会扩大故障的影响范围,导致大面积停电。
1.3“树干形”配电系统
所谓的树干形配电系统,是指各个次级的配电箱与总线连接在一个主干线上。和链式配电系统相似,由于在线路设计上路程较短,在实际施工的过程中也具有低成本,便于施工等特点。当然也同样存在如果主干线路出现故障,会影响一部分与其相连接的次级用户的正常使用。
二、影响高层建筑电气设计中低压配电系统安全主要因素
2.1短路保护以及过载问题
我们在以前的低压供电系统里面要重点强调过载还有短路保护,这样既可以加强用电设备保护又可以保护用电设备还可以预防供电线路遭到破坏。
2.2接地质量的问题
我们在高层建筑电气设计还有施工过程里面,会经常出现混用接地行式的情况出现在低压配电系统里面。可是供电系统还没有针对接地这块进行合理的处理,没有作出必要的安全保护。
2.3缺乏到位的保护装置
在低压配电系统的运行途中,在安全保护措施设置方面也会存在很多问题:接零保护;过流保护装置等,从而没有办法强化漏电问题的控制措施,导致高层建筑总是出现火灾等安全隐患,对人员的生命财产安全不利,从而导致财产损失不容小觑。
2.4漏电保护器的问题
在人们的日常生活当中,各个类型的电气设备已经广泛使用,漏电保护器已普及,科学合理使用漏电保护器,可以有效的对接地故障进行控制和防范,这样不仅可以预防人员受到触电击还能有效防御火灾事故发生;但是,现如今选择接线和漏电保护器时还存在着一些问题,使漏电保护器的功能无法有效发挥,从而降低供电系统的安全可靠性。
2.5越级跳闸问题
在高层建筑低压配电系统设计过程当中,越级跳闸问题不容小觑,会直接造成经济损失。在配电回路里面存在保护延时,就是我们所说的三阶段的保护断路器的设备,从而没有办法针对其作出有效抉择。
三、高层建筑低压配电系统中安全性设计
3.1高层建筑接地保护设计中漏电断路器的选择
在实际设计过程中,配电系统中末端使用的漏电断路器电击数量的安全界限与相关标准要求相符,同时电力系统中正常的泄漏电流应小于漏電断路器的额定动作电流,这样可以有效的减少对电电压带来的损害。而且在选择漏电断路器动作电流过程中,还要遵循具体的选择原则,即对于分支线和线路末端用电设备、电路支线及电路干线等都需要使用漏电断路器,以此来有效地保护电路电网的安全运行。
3.2选择合理备用
在进行电气设计的时候,主要目的就是为了避免由于故障而产生停电问题。因此,更要保证建筑供配电系统日常工作中的稳定。采取的措施一般是安装备用电源,在过程中会出现的一些影响因素在于以下几点:首先,备用电源是单台机组,在设置额定容量时要保证在1500kVA以内;其次,若是供配电源出现故障,如断电问题,则备用电源自启时间不能超过10s,否则会由于长时间停电而造成重大影响结果;再次,在发电机正常工作后的投入工作中,要根据发电机从小打大的原则进行,避免同时供电从而增高母电压降过高的情况;最后,供电系统在恢复供电之后,需要有一定时间的延时供电情况,大约时间范围在30~60s内,然后再将发电机组关闭。
3.3选择合理的接地保护形式
3.3.1IT系统
高层建筑电气设计中的低压配电系统除了保护供电低压电流电压之外,还要防止外部对电力电压的影响,进而实现建筑供电系统的安全性和稳定性。IT系统作为低压配电系统的接地保护方式之一,电源端口带电区域不会安装接地装置,其带电部分要流经高电阻和高电抗后进行接地保护,并对用电设备外漏导电部分进行直接性接地保护。对此,在高层建筑电气设计中,使用IT型低压配电系统接地保护装置可以有效解决高层建筑供电不足的情况,提高低压配电系统的安全性,进而实现高层建筑整体供电的稳定性和安全性。
3.3.2TT系统
低压配电TT系统主要应用于两个方面:①建筑电气系统电源的中性点处需要进行直接的接地保护;②对电气设备中外漏导电部分和电源中性点的接地设置中安装接地保护装置。在实际应用中,根据相关部门的规定选择使用何种系统,TT系统一般应用于用电能力较低的农村地区和一些个别城市公用低压线路也会使用,用电负荷较高的地区则不采取该系统。
3.3.3TN系统
在进行高层建筑电气设计中,为了提高低压配电系统安全性,可以应用TN系统,将电气设备外壳连接到保护线上,设置保护模式,并把配电系统中各个中性点间进行保护连接。在TN系统中,其接地保护形式主要包括TN-C、TN-S、TN-C-S等三种保护模式,在实际应用中,结合系统中心线和保护线合并关系开展保护措施,若电网导线横截面积符合供电运输标志,则在接线过程中要合理控制接线布局,避免不合理的接线布局给整个供电系统造成影响。
3.4供配电装置的可靠性
对于变压器的有效选择当中,需要对低压供配电系统的现状以及环境合理的融合。由于对于电气装置来讲其往往很容易产生相应的火灾,因此在对变压器的选择中需要保证其有一定的防火性。对于箱型干式变压器来讲其主要采用的绝缘性防火材料都是非常好的,并且还不会产生相应的燃烧情况,在一些特殊的天气状态下,比如,雷电天气也会很容易造成火灾的产生。
结语
总之,高层建筑电气规划实设计中低压配电体系的安全性规划设计不只要从接地维护规划做起,还应留意电网线路以及电气设备的挑选和施工安装等,只要从规划设计施工中做好低压配电体系的安全操控,才干确保高层建筑低压配电体系的安全安稳运转。
参考文献:
[1]董斌.建筑电气设计中低压配电系统安全性分析与阐述[J].智能城市,2017,3(01):245.
[2]杨鑫鑫.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的探讨[J].江西建材,2016(24):180-181.
(作者单位:恒大地产集团济南置业有限公司)