馮紅竣
【摘要】在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的推動(dòng)下,人們對(duì)建筑技術(shù)的要求越來(lái)越高,特別是高層的建筑設(shè)計(jì)方面,低壓配電系統(tǒng)的安全問(wèn)題是重要的考慮環(huán)節(jié),也是配電系統(tǒng)的關(guān)鍵。高層建筑的低壓配電系統(tǒng)一旦出現(xiàn)毛病,就會(huì)影響整個(gè)建筑的工程質(zhì)量。本文主要從低壓配電系統(tǒng)的接地保護(hù)方式進(jìn)行入手分析,針對(duì)電氣設(shè)計(jì)問(wèn)題對(duì)低壓配電的接地保護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的討論,希望對(duì)今后的建筑電氣設(shè)計(jì)工作帶來(lái)幫助。
【關(guān)鍵詞】高層建筑;電氣設(shè)計(jì);低壓配電;系統(tǒng)安全性
1、低壓配電系統(tǒng)的含義及容易出現(xiàn)的事故
1.1含義
低壓配電系統(tǒng)由配電變電所(通常是將電網(wǎng)的輸電電壓降為配電電壓)、高壓配電線路(即1千伏以上電壓)、配電變壓器、低壓配電線路(1千伏以下電壓)以及相應(yīng)的控制保護(hù)設(shè)備組成[2]。
1.2容易出現(xiàn)的事故
低壓配電容易出現(xiàn)漏電事故,主要是由于供電設(shè)備的老化原因造成的,絕緣能力下降,容易導(dǎo)致導(dǎo)線之間,以及導(dǎo)線與地面之間的漏電情況;還容易出現(xiàn)因超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的火災(zāi)事故;低壓配電容易出現(xiàn)接地故障,這是指導(dǎo)體與大地的意外連接,可能會(huì)引起人觸電和建筑物的起火情況,對(duì)生命健康以及財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重的損失。很可能會(huì)出現(xiàn)短路的情況,這是由兩點(diǎn)的電勢(shì)不平均處的接觸產(chǎn)生的電流,容易引起電弧和電火花;受外在因素的影響,如果增加電阻,則會(huì)導(dǎo)致回路電流增加,產(chǎn)生的熱量會(huì)破壞絕緣體,進(jìn)而引起火災(zāi)。
1.3低壓供電系統(tǒng)的特點(diǎn)
低壓供電系統(tǒng)是由總配電室內(nèi)的低壓配電柜、低壓輸送電纜;各用戶進(jìn)線總配電柜、分配電箱、用電設(shè)備等組成。低壓配電線路是向低壓用電設(shè)備輸送和分配電能,具有接頭多、規(guī)格型號(hào)多、敷設(shè)方式多、線路長(zhǎng),以及各分配電箱內(nèi)的控制開(kāi)關(guān)具有操作次數(shù)多等特點(diǎn)[3]。
各用電設(shè)備又具有多樣性,如生產(chǎn)機(jī)械、電熱、電解電鍍、電焊以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備、照明等,這些用電設(shè)備,其用電特性各有不同。按電流種類可分為交流和直流用電設(shè)備;按電壓可分低壓和安全電壓用電設(shè)備;按用電設(shè)備的工作制可分為連續(xù)運(yùn)行、短時(shí)運(yùn)行和重復(fù)短時(shí)運(yùn)行等,由于低壓供電系統(tǒng)的以上特點(diǎn),線路、開(kāi)關(guān)等會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)短路、漏電等現(xiàn)象,從而造成火災(zāi)、人身觸電等重大事故,給企業(yè)和個(gè)人帶來(lái)巨大的損失。
2、低壓配電系統(tǒng)的安全性分析
2.1供電線路的安全性
供電線路的鋪設(shè)方式要根據(jù)建筑物的使用方式以及各種電器的使用數(shù)量以及環(huán)境特征等進(jìn)行選擇,盡量避開(kāi)有外部熱源,灰塵累積較多的地方,避免有腐蝕性質(zhì)的物質(zhì)和污染性較強(qiáng)的物質(zhì)對(duì)布線造成的損壞,減少在鋪設(shè)線路的過(guò)程中對(duì)電線的拉扯和振動(dòng),拖拽等造成的電線的損壞。在高層建筑的民用消防裝置中,應(yīng)盡量使用供電回路,在末端配電裝置中設(shè)置可以自由切換的按鈕。
2.2配供電方案的安全性
首先由于各種線路都具有容易引起火災(zāi)的性質(zhì),所以,為了方便消防安全的使用,我們要在回路電源上設(shè)置一個(gè)可以自由切換的開(kāi)關(guān),這樣,一旦出現(xiàn)系統(tǒng)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候,就可以自動(dòng)切斷電源,以起到保護(hù)的作用。我們需要分析各種配供電方案的優(yōu)缺點(diǎn),然后進(jìn)行不斷的總結(jié)提升,選出最佳的方案進(jìn)行實(shí)施,提高供電系統(tǒng)的安全性。
3、低壓配電系統(tǒng)的接地保護(hù)措施
3.1低壓配電IT系統(tǒng)
在這一系統(tǒng)中的電源端口是不會(huì)進(jìn)行接地設(shè)置的,或者是將端口的帶電部分用絕緣體進(jìn)行包裹,防止與地面的直接接觸,或者將漏出的導(dǎo)電部分直接接入到地面,這樣一來(lái)不僅可以保證用電的安全性和穩(wěn)定性,更重要的是對(duì)供電要求較高的場(chǎng)所,也能夠保證正常的供應(yīng)[1]。
3.2低壓配電TN系統(tǒng)
在TN系統(tǒng)中,所有電氣設(shè)備的外殼接到保護(hù)線(PE)上,與配電系統(tǒng)的中性點(diǎn)相連(若無(wú)中性點(diǎn),即變壓器二次側(cè)三角形連接或未引出中性點(diǎn),可將變壓器二次側(cè)繞組的一相接地,但該接點(diǎn)不能用作PEN線)。保護(hù)線應(yīng)在每個(gè)變電所附近接地,配電系統(tǒng)引入建筑物時(shí),保護(hù)線在其入口處接地。為了保證故障時(shí)保護(hù)線的電位盡量接近地電位,盡可能將保護(hù)線與附近的有效接地體相連,如必要,可增加接地點(diǎn),并使其均勻分布。其特點(diǎn)是故障電流較大,僅與電纜的阻抗大小有關(guān)。出現(xiàn)絕緣故障時(shí),需要短路電流保護(hù)裝置瞬時(shí)斷開(kāi)電路。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC60364規(guī)定,根據(jù)中性線與保護(hù)線是否合并的情況,TN系統(tǒng)分為如下三種: TN-C ;TN-S ;TN-C-S 。
3.3低壓配電的TT系統(tǒng)
TT系統(tǒng)的變壓器或發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)直接接地,電氣設(shè)備的所有外殼用保護(hù)線連在一起,接在與電源中性點(diǎn)獨(dú)立的接地點(diǎn)。它具有如下幾方面的優(yōu)點(diǎn):
1)電氣設(shè)備的外殼與電源的接地?zé)o電氣聯(lián)系,適用于對(duì)電位敏感的數(shù)據(jù)處理設(shè)備和精密電子設(shè)備;
2)故障時(shí)對(duì)地故障電壓不會(huì)蔓延;
3)接地短路時(shí),由于受電流接地電阻和電氣設(shè)備接地電阻的限制,短路電流較小,可減小危險(xiǎn)。
4、高層建筑的電氣設(shè)計(jì)低壓配電系統(tǒng)接地保護(hù)設(shè)計(jì)
對(duì)漏電斷路器進(jìn)行選擇時(shí),一定要注意它的額定動(dòng)作電流,需要確定系統(tǒng)的末端使用漏電斷路器的電擊能量,可以控制在安全的范圍內(nèi),符合線路規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn);再有就是在系統(tǒng)中,正常泄露的電流一定要要比漏電斷路器泄露的電流小,防止電路電壓的損壞,遵循一定的選擇原則,即在電氣設(shè)計(jì)中,分支線以及線路末端的設(shè)備,以及電路的支干線都要安裝上漏電電路器,以便對(duì)電路電網(wǎng)的保護(hù)。
5、剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的選擇
第一點(diǎn)需要注意的就是,選擇剩余電流動(dòng)作保護(hù)器時(shí),要檢查配電系統(tǒng)末端的安全性,也就是說(shuō),檢驗(yàn)我們末端所使用的保護(hù)器能否提供持續(xù)的能量,是否安全可靠;第二點(diǎn)就是對(duì)于有故障的電路,要檢查它的電流流通量是否比整體的額定電路電流?。坏谌c(diǎn)就是在安裝的過(guò)程中,要確保線路的末端有分支線能夠連接用電設(shè)備,以便控制保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間。
結(jié)語(yǔ):
高層建筑的電氣設(shè)計(jì)的低壓配電系統(tǒng),不僅僅要從接地保護(hù)設(shè)計(jì)來(lái)保證其安全性,更重要的是對(duì)電網(wǎng)線路以及電氣設(shè)備的選擇和安裝,只有在設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)都可以保證安全性,才能在今后的運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),確保整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。
參考文獻(xiàn):
[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(06):243-244.
[3]葉書(shū)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(08):19.