试析高层建筑电气设计中低压配电系统安全性

试析高层建筑电气设计中低压配电系统安全性

关键词:高层建筑;低压配电系统;安全性

在人口众多的中国,随着建筑物不断增高、增多,设计师们在考虑节优化配置资源的同时,也会有一些要注意的安全性问题。根据相关建筑物电气设计规定,建筑物如果超过了十层,电气设计中低压配电系统就要发挥重要的作用,因此对供电情况及电气设计都有较高的要求,以保证建筑物内部的用电稳定和安全。

1.高层建筑物电气设备的特点

1.1电气设备多、用电量大、负荷增加

随着城市化步伐加快,社会人口的增多,各种高层建筑随之出现,这些建筑物设计独特,结构复杂,功能齐全,是城市发展以及经济发展和科技发展的见证。高层建筑物除了高以外,它的建筑面积也大,电气设计也相当复杂。很多高层建筑集娱乐、教育、健身等功能于一身,这要求电气设备功能更加完善。各种电气设备的运转都离不开,这就导致供电系统的设计难度增加。由于高层建筑物内的设施设备功能不断完善,各种电器都离不开用电,因此用电量大,因此负荷也相应增加。另外,各种活动同时展开,电气设备同时运转,这就需要电力系统集中供电,给整个供电系统带来了较大的压力。

1.2电气系统复杂

高层建筑涉及的住户较多,用电量大,这就需要将电荷分散,一般采用了多个配电中心的额方式进行用电负荷分压,这样在满足用户的用电需求的同时也能节省电缆材料的使用,节约配电资源。由于供电系统安装要占用一定的地方,很多高层建筑都将配电室安装在地下室、楼层中间或顶层,这些集中装置的地方往往设计密集,只有专业的电气设计人员才能区别,且维修起来也特别复杂。

1.3低压配电系统设计安全性要求高

高层建筑的用户较为密集,因此对于供电系统的安全性要求也需要高。为了满足高层建筑不同时期的用电需求保证供电系统的可靠性,高层建筑一般匹配了一级电荷、二级电荷,如果供电系统发生了故障,另一个供电系统仍能够实现正常供电。在高层建筑中,害要匹配一些应急的供电系统,如柴油发电机供电设备,以防止整个系统出现故障时的用电安全。另外,高层建筑对防火的要求特别高,电气设备如果遇到火灾,将会极易导致特别大的灾难,因此在对电气系统设计时,应该选择阻燃材料,尽可能多敷设电缆,使电气电缆布线更合理。对于容易损伤的电气设备处,要做好防护。

2.影响低压配电系统的安全可靠性的原因

2.1过载及短路保护

在高层建筑电气的设计中,低压配电系统的接地形式以及供电系统没有进行任何安全有效的接地处理,或者没有有按相应工作规范要求进行接地,这导致了电气接地的设计不能满足安全的要求,从而造成触电乃至发生人身伤亡事故,例如室外用电采用TN-S系统时,其中接地线因为系统故障带电的情况。

2.2保护装置不到位

由于正在运行的低压配电系统中,保护接零和过流保护装置等相关安全保护措施设置位置及整定值设置存在问题,以至其无法科学有效地对漏电情况进行控制,导致高层建筑经常性出现火灾事故,造成严重的人身伤亡和财产损失。

2.3漏电保护器使用问题

漏电保护器是目前存在的一种能够有效控制和防范接地故障,避免人触电击和电气火灾发生的有效保护电器,漏电保护器的使用范围随着各种电器设备的广泛应用而日益普及,但由于目前漏电保护器选用和接线方面存在的问题,使漏电保护器往往并不能发挥其完整的作用,从而使供电系统的可靠性与安全性降低。

2.4越级跳闸导致经济损失

越级跳闸是高层建筑低压配电系统设计中的一个多年存在的难题,当下级配电回路有较大短路电流的短路故障出现时,即使该上级配电回路带有保护装的短延时,也就是三阶段保护断路器设置,也无法进行选择,往往无选择性越级跳闸,导致大面积断电情况。由于我国技术尚未有所针对地找到突破口,所以此问题长期未能得到解决。

3.加强电气设计中低压系统安全性的措施

3.1电力负荷分级

电荷分级在高层电气设计低压配电系统中尤为重要,它需要考虑的不仅是建筑物日常基本用途时各种电器使用时能承担的负荷,还要考虑到超负荷,特殊情况下电力中断可能造成的损失程度,因此电气设计中需要将电力负荷进行分级,主要分成一级负荷、二级负荷、三级负荷。由于高层建筑物面积大,因此在电力负荷时也要根据建筑物的功能和面积进行设置。

3.2合理设计供电系统

由于高层建筑物牵扯范围广,其电气系统复杂,各种功能也不同,因此设计低压配电系统时,要根据功能不同明确的划分,在电气设计时,则要根据每个单元的作用,构建出完整的供电系统,对高层建筑中的每个单元设计独立的供电系统,同时与整个建筑的供电系统区别开来,互不干扰,独立发挥供电作用。在电气设计中要保障供电系统的安全性,因此在条件允许的情况下,设置好配电箱再建立独立的配电室。电气设计时也要考虑到正常使用和发生故障时的不同,采用双回路供电系统,并且在每个功能单元都要设置好相匹配的动力、照明、防灾报警、通信系统相关的线路。

3.3管道预设及线路敷设

电力铺设是电气设计中关键的问题,因此,它需要电气设计人员对建筑物进行科学的测量以便进行科学的设计,以保证管道预留符合设计的理念,并能够在线路敷设时能够实现对接。电气设计者在进行管道预设期间,要进行多次检测,以保证管道设计符合高层建筑物供电的要求与规范,在管道铺设时,要根据设计图在整体的建筑构造中进行定点,从而保证管道正常铺设,使线路敷设更科学。在管道预设时,要避免设计在建筑物的的出入口附近,避免人员接触发生危险。

3.4低压配电系统中接地设置

在设计低压配电系统中,还应选择TN-S接地保护系统,对高层建筑物的电力系统采用整体接地设置以保证电气设备使用后的安全。在标准的电压使用下,接地保护不会进行切断。如果有较小的导电外露现象,则会发出报警,提醒相关工作人员进行维修;如果发生金属故障短路或者电流过大不稳定出现超负荷现象,则会发挥切断保护功能。为了保证电气设备安全,要避免电气设备安装于潮湿地带,并且对一些重要区域安装防漏电设备,提高居民用电的安全性。

结束语:

低压电系统作为电气设计中重要的部分,是影响供电线路的安全的重要因素,所以,设计者们要对高层建筑电气设计中的低压配电系统进行详细的了解后,加强对电气设计的重视,严格遵守相关设计标准,保证系统可靠性达到最高,居民的生命财产安全提供保障。

参考文献

[1]张剑飞.高层建筑低压配电系统用电安全研究[J].科技创新导报.2009.

[2]冯家欣.浅谈高层建筑供配电系统存在的问题及对策[J].中国电子商务.2010.

[3]杜敏.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].新材料新装饰.2014.

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