高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)的安全性研究

陳 朝 煜

(福建省機(jī)電建筑設(shè)計(jì)研究院，福建 福州 350011)

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高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)的安全性研究

陳 朝 煜

(福建省機(jī)電建筑設(shè)計(jì)研究院，福建 福州 350011)

介紹了高層建筑低壓配電系統(tǒng)易出現(xiàn)的安全事故，從供電線路與配電方案兩方面，分析了低壓配電系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)要求，并闡述了低壓配電系統(tǒng)的接地安全保護(hù)措施，以確保供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

高層建筑，低壓配電系統(tǒng)，供電線路，接地保護(hù)設(shè)計(jì)

0 引言

低壓配電系統(tǒng)是高層建筑電氣設(shè)計(jì)中一個(gè)十分重要的部分。在我國，一般10層及其以上的建筑就可以稱為高層建筑。而且隨著樓層的增加，整個(gè)建筑中的各種安全問題就會(huì)凸顯出來。建筑物越高，各個(gè)樓層的電氣設(shè)備就會(huì)增加，使整個(gè)建筑的電氣設(shè)計(jì)變得復(fù)雜而繁瑣。高層建筑的電氣設(shè)計(jì)不僅要考慮建筑整體供電的穩(wěn)定性，而且還要滿足各個(gè)電氣設(shè)備的使用。所以，對(duì)于高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)的安全分析就顯得很有必要。

1 高層建筑物低壓配電系統(tǒng)容易出現(xiàn)的安全事故

低壓配電系統(tǒng)由配電變電所、配電變壓器、控制保護(hù)設(shè)備等幾部分組成。主要用來對(duì)電的使用進(jìn)行分配，當(dāng)他們發(fā)生嚴(yán)重的超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)就自行切斷，確保電源線路及電動(dòng)機(jī)的安全和完好無損。但是，近些年來，高層建筑的低壓配電系統(tǒng)經(jīng)常性的出現(xiàn)安全問題。究其原因，主要是一些配電系統(tǒng)安裝人員自身的專業(yè)素質(zhì)不夠硬，而且選用的電氣產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)，同時(shí)又對(duì)高層建筑中的電氣線路和設(shè)備等檢查不及時(shí)，導(dǎo)致低壓配電系統(tǒng)經(jīng)常性的漏電，嚴(yán)重時(shí)就會(huì)引發(fā)火災(zāi)，給人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來很大的威脅[1]。因此，我們可以看到低壓配電系統(tǒng)在高層建筑中的重要性。

2 低壓配電系統(tǒng)的安全性分析

2.1 供電線路的安全分析

供電線路在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該充分考慮建筑物的材料、性質(zhì)、環(huán)境以及電氣設(shè)備等各個(gè)方面的因素。應(yīng)該盡量避免出現(xiàn)腐蝕線路等問題。在高層民用建筑中，消防用電設(shè)備應(yīng)該采用其專門的供電線路，消防控制水泵、消防調(diào)度室、消防控制室、消防電梯等這些成套設(shè)備的供電，都應(yīng)該在最末一級(jí)的配電箱處設(shè)置自動(dòng)切換裝置。而且電路的設(shè)置必須要符合相關(guān)的規(guī)定，不能私自改變電路設(shè)計(jì)或者說不按規(guī)定設(shè)計(jì)。對(duì)于地下室車庫的照明配電應(yīng)該拋棄以往那種直接裝在車庫墻上的做法，應(yīng)該更加謹(jǐn)慎，同時(shí)設(shè)置專門的配電間來放配電箱，這樣可以防止一旦火災(zāi)發(fā)生在配電箱附近，引起配電箱的著火。

2.2 配電方案的安全性分析

一般的高層民用建筑的變壓器往往在兩臺(tái)以上，而且還配置有一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組。對(duì)于柴油機(jī)組，有一定的啟動(dòng)要求。一般來講，當(dāng)兩進(jìn)線回路都停電的時(shí)候，柴油機(jī)組此時(shí)作為應(yīng)急電源，必須要在10 s內(nèi)自動(dòng)啟動(dòng)，這樣它才能負(fù)擔(dān)起重要負(fù)荷的供電。而且，為了保證消防用電的可靠性，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，要求能夠自動(dòng)切斷非消防負(fù)荷的用電。所以，我們應(yīng)該對(duì)常見的變壓器和柴油機(jī)組組成的配電方案的安全性進(jìn)行充分的分析，這樣才能提高低壓配電系統(tǒng)配電方案的安全性[2]。

3 低壓配電系統(tǒng)的接地安全保護(hù)

3.1 接地安全保護(hù)設(shè)計(jì)

對(duì)于高層建筑物的電氣設(shè)計(jì)要考慮多種方面的因素，其中放在首位的應(yīng)該是人身安全。這里所講的人身安全，不僅僅指在建筑物中工作或者生活的用電人民的人身安全，而且還包括在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)安裝時(shí)工作人員的人身安全。高層建筑物因?yàn)闃菍颖容^高，而且建筑物內(nèi)人員比較多，發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)撤退疏散也需要很長(zhǎng)的時(shí)間。基于這種情況考慮，一般的高層建筑物在設(shè)計(jì)電氣設(shè)備時(shí)，都要保證有相應(yīng)的可以自動(dòng)切斷故障點(diǎn)的裝置設(shè)備，這就是我們平時(shí)所提到的接地保護(hù)裝置。有了接地保護(hù)裝置，可以為高層建筑的用電安全提供保障。當(dāng)建筑物內(nèi)發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)，接地保護(hù)裝置可以自動(dòng)切斷故障點(diǎn)的用電，給人們的安全帶來可靠的保障。而接地保護(hù)裝置設(shè)計(jì)安裝時(shí)，都要充分考慮建筑物的地形，電氣設(shè)備，電路保護(hù)裝置等因素，只有這樣才可以盡量避免因?yàn)橥獠康牟焕蛩貙?duì)高層建筑物的電路運(yùn)行帶來的危險(xiǎn)。

3.2 低壓配電系統(tǒng)接地保護(hù)模式

在高層建筑物電氣設(shè)計(jì)低壓配電系統(tǒng)中，接地保護(hù)裝置一般有三種比較有用且常見的模式。這三種模式分別是：IT，TN和TT模式。下面我們對(duì)這三種模式進(jìn)行具體的分析。

1)IT模式。這種模式的接地保護(hù)對(duì)用電設(shè)備的外部導(dǎo)電部分可以進(jìn)行自動(dòng)的切斷，然后發(fā)出警報(bào)，讓人們能夠知道某段電路出現(xiàn)了故障，通過警報(bào)對(duì)故障進(jìn)行恰當(dāng)?shù)呐懦怪謴?fù)安全模式。

2)TN模式。在這樣的接地保護(hù)模式中，首先需要將整個(gè)建筑物的電氣設(shè)備外殼都連接到一根保護(hù)線上去，同時(shí)，低壓配電系統(tǒng)的中性點(diǎn)之間也應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的連接。另外，具體來分，TN模式還可以再分為TN-C，TN-S和TN-C-S這樣的三種。從整體上來講，這三種模式都各有利弊，TN-S適用于數(shù)據(jù)處理以及精密的電子儀器或者是有危險(xiǎn)易爆的場(chǎng)合，而TN-C-S一般常見于工礦企業(yè)這樣的大型企業(yè)的供電線路中。

3)TT模式。采用這種模式的低壓配電系統(tǒng)，它電源的中性點(diǎn)處會(huì)進(jìn)行恰當(dāng)合理的直接接地保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)。一般這樣的模式適用于城市公路的供電系統(tǒng)中。

3.3 接地保護(hù)設(shè)計(jì)中的漏電斷路器的分析

在高層建筑物進(jìn)行接地保護(hù)裝置時(shí)，漏電斷電器可以說是必不可少的設(shè)備。但是對(duì)于那些漏電斷電器的選擇也要對(duì)實(shí)際的情況進(jìn)行分析后再?zèng)Q定選用哪種斷電器。在進(jìn)行漏電斷電器選擇的時(shí)候，還要充分考慮到斷電器的額定動(dòng)作電流。因?yàn)轭~定動(dòng)作電流的選擇與低壓配電系統(tǒng)中的漏電斷電器的電擊量要匹配，不然會(huì)帶來很大的危險(xiǎn)。一般來講，電氣系統(tǒng)中泄露的正常電流會(huì)比漏電斷電器的額定動(dòng)作電流要小[3]，這樣才會(huì)保證電路電壓不受損害。

對(duì)于如何提高高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)的安全問題，任重而道遠(yuǎn)。

1)相關(guān)的工作人員一定要依照有關(guān)規(guī)定來設(shè)計(jì)和安裝。同時(shí)，有關(guān)部門對(duì)這些相關(guān)工作人員自身的素質(zhì)和職業(yè)修養(yǎng)一定要更加重視，定期對(duì)他們進(jìn)行培訓(xùn)，保證他們能夠有更高的工作水平和規(guī)范化的操作。這樣不僅可以保證建筑物電氣設(shè)備設(shè)計(jì)的安全可靠，而且對(duì)他們自己的人身安全也有一定的幫助。

2)施工單位也應(yīng)該保證使用合格的電氣設(shè)備，不要為了降低成本貪圖便宜使用那些劣質(zhì)的不合格產(chǎn)品，這樣會(huì)帶來無窮的后患。最后，用電人員也要規(guī)范用電，不要隨意私改線路，這樣容易導(dǎo)致電流電壓不穩(wěn)，產(chǎn)生意想不到的危險(xiǎn)。

經(jīng)過上述的討論，我們已經(jīng)明確了高層建筑中低壓配電系統(tǒng)的內(nèi)涵，以及它的特點(diǎn)，容易發(fā)生的一些事故等方面有了初步的了解。緊接著，我們對(duì)低壓配電系統(tǒng)的安全性進(jìn)行了分析，從它的供電線路、供電方案等方面進(jìn)行了深入的了解。其次，我們對(duì)接地保護(hù)裝置進(jìn)行了分析，包括它的模式，特點(diǎn)等。在最后，我們又對(duì)高層建筑中漏電斷電器的選擇進(jìn)行了探討。至此，我們對(duì)高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)的安全性進(jìn)行了徹底的探究。但是，僅有這些分析探究是不夠的，理論上的知識(shí)必須應(yīng)用到實(shí)踐中才會(huì)對(duì)問題的解決有所幫助。所以，我們?cè)谶M(jìn)行高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)時(shí)，一定要對(duì)其安全性進(jìn)行徹底的分析和探討，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行解決，確保在進(jìn)行設(shè)計(jì)和安裝施工后，能夠給人們帶來極大的方便，盡量消除高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)中存在的隱患，確保人民的人身和財(cái)產(chǎn)安全。

[1] 王宏偉.高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012(22):222.

[2] 肖惠文.高層建筑電氣設(shè)計(jì)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),2015(6):243-244.

[3] 葉書明.針對(duì)高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性分析[J].民營(yíng)科技,2014(19)：74-77.

Study on low-voltage distribution system safety in high-rise building electrical-design

Chen Zhaoyu

(FujianAcademyofElectromechanicalBuildingDesign，F(xiàn)uzhou350011,China)

The paper introduces high-rise building low-voltage distribution system safety accidents. Starting from two aspects of power supply line and power distribution scheme, it analyzes safety design requirements of low-voltage distribution system, and illustrates low-voltage distribution system grounding safety protecting measures, with a view to norm operation of the power supply system.

high-rise building, low-voltage distribution system, power supply line, ground protection design

1009-6825(2016)20-0113-02

2016-05-04

陳朝煜(1970- )，男，高級(jí)工程師

TU852

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