李丹

摘 要：隨著我國城鎮(zhèn)化進程的發(fā)展，各地高層建筑越來越多，高層建筑內(nèi)配電設(shè)備及用電人員較多，一旦出現(xiàn)安全問題，影響較大。為了更好的確保高層建筑的安全性，需要對高層建筑電氣設(shè)計中低壓配電問題引起足夠的重視。本文主要從低壓配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、高層建筑中低壓配電系統(tǒng)中常見的安全性問題以及相關(guān)的措施方面進行了闡述。

關(guān)鍵詞：高層建筑；配電系統(tǒng)；電氣設(shè)計

1 前言

在建筑電氣系統(tǒng)中，低壓供配電系統(tǒng)是確保其正常、穩(wěn)定運行的前提條件，如果電氣系統(tǒng)在設(shè)計過程中，不能滿足低壓供配電系統(tǒng)的一些基本條件，很可能會導(dǎo)致一系列的建筑電氣設(shè)備安全事故的發(fā)生，特別是高層建筑，不僅安裝工藝復(fù)雜而且電氣設(shè)備的基數(shù)大，使用人員多，一旦出現(xiàn)問題，影響較大。因此，需要我們對低壓配電系統(tǒng)的安全性引起足夠的重視，并以此來提高電氣設(shè)備運行的可靠性。

2 低壓配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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)的控制保護設(shè)備組成。常用低壓電力配電系統(tǒng)接線形式有三種，即放射式、樹干式和鏈式。放射式供電可靠性高，故障發(fā)生后影響范圍小，切換操作方便，保護簡單，便于自動化，但配電線路和設(shè)備數(shù)量多造價較高；樹干式配電線路和設(shè)備數(shù)量少且投資少，但故障影響范圍較大，供電可靠性較差；鏈式特點與樹干式相似，僅適合小容量設(shè)備配電。在正常環(huán)境下，當(dāng)大部分用的設(shè)備容量不很大，布置比較均勻，又無特殊要求時，宜采用樹干式配電；當(dāng)用電設(shè)備容量較大，或負荷性質(zhì)重要，或在潮濕、腐蝕性環(huán)境中，則宜采用放射式配電；當(dāng)一些容量很小的次要用電設(shè)備距供電點較遠，而彼此相距很近時，可采用鏈式配電。但每一回路鏈接設(shè)備不宜超過5臺、總?cè)萘坎怀^10kW。

3 高層建筑中低壓配電系統(tǒng)設(shè)計要求

3.1 低壓電力配電系統(tǒng)的基本原則

（1）低壓電力配電系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)、規(guī)模、負荷容量等因素綜合考慮。應(yīng)滿足生產(chǎn)和使用所需的供電可靠性和電能質(zhì)量的要求，同時應(yīng)注意接線簡單，操作方便安全，具有一定的靈活性，能適應(yīng)生產(chǎn)和使用上的變化及設(shè)備檢修的需要。（2）自變壓器二次側(cè)至用電設(shè)備之間的低壓配電級數(shù)不宜超過三級。（3）在高層建筑內(nèi)，當(dāng)向樓層各配電點供電時，宜采用分區(qū)樹干式配電，但部分較大容量的集中負荷或重要負荷，應(yīng)從低壓配電室以放射式配電，如電梯、冷凍站主機設(shè)備、消防或安防控制室用電等。

3.2 合理設(shè)置供電電源

根據(jù)電氣行業(yè)相關(guān)規(guī)范，為保證高層建筑用電安全可靠性，要求一類高層建筑內(nèi)走道照明、值班照明、警衛(wèi)照明、障礙照明用電，主要業(yè)務(wù)和計算機系統(tǒng)用電，安防系統(tǒng)用電，電子信息設(shè)備機房用電，客梯用電，排污泵、生活泵用電為一級負荷。有特殊要求的辦公用的，重要場所用電為二級。二類高層建筑內(nèi)主要通道及樓梯間照明用電，客梯用電，排污泵、生活水泵用電為二級負荷用電，其余用電為三級負荷。消防系統(tǒng)用電級別與建筑物內(nèi)最高級別一致。為保證消防負荷和重要的一級負荷供電可靠性根據(jù)具體規(guī)范要求及建設(shè)需求設(shè)置柴油發(fā)電機作為應(yīng)急電源。

4 高層建筑中低壓配電系統(tǒng)中常見的安全性問題

4.1 過載和短路保護問題

短路與過載保護問題是低壓配電設(shè)計中最為關(guān)注的問題。當(dāng)配電線路設(shè)置與設(shè)備用電容量不匹配，或者因為操作不規(guī)范，線纜或設(shè)備老化等問題時，就容易出現(xiàn)過載或短路等問題，這些不僅會造成電器元件損壞還可能引發(fā)電擊和火災(zāi)事故，對人們造成生命安全的傷害。根據(jù)規(guī)范要求低壓配電線纜應(yīng)裝設(shè)短路保護和過負荷保護，且線路上裝設(shè)的上下級保護電氣，其動作特性應(yīng)具有選擇性，且各級之間應(yīng)能協(xié)調(diào)配合。非重要負荷的保護電氣，可采用部分選擇性或無選擇性切斷。

4.2 接地保護

在高層建筑低壓配電系統(tǒng)設(shè)計中，經(jīng)常會出現(xiàn)混用接地形式的情況。根據(jù)電源點對地關(guān)系和負荷側(cè)電氣裝置的外漏導(dǎo)電部分的對地關(guān)系，接地系統(tǒng)可分為TN、TT、IT三種系統(tǒng)。TN系統(tǒng)按N線（中性線）與PE線（保護線）的組合情況還分TN-S、TN-C-S和TN-C三種系統(tǒng)。TN系統(tǒng)電源端有一點直接接地，通常是中性點，電氣裝置外漏可導(dǎo)電部分通過保護中性導(dǎo)體或保護導(dǎo)體連接到此接地點；TN-S系統(tǒng)整個系統(tǒng)的N線和PE線是分開的；TN-C系統(tǒng)的N線和PE線是合一的即PEN線；TN-C-S系統(tǒng)是一部分線纜的N線是合一的。TT系統(tǒng)電源端有一點直接接地，電氣裝置的外漏可導(dǎo)電部分直接接地，此接地點在電氣上獨立于電源端的接地點。IT系統(tǒng)電源端的帶電部分不接地或有一點通過阻抗接地。電氣裝置的外漏可導(dǎo)電部分直接接地。

TN—C系統(tǒng)的安全水平較低，應(yīng)用于不允許斷開PEN線檢修設(shè)備時不安全，對信息系統(tǒng)和電子設(shè)備易產(chǎn)生干擾，可用于有專業(yè)人員維護管理的一般性場所。TN-S和TN-C—S系統(tǒng)適用于有變電所的一般性場所。TT系統(tǒng)則適用于不附設(shè)變電所的一般性場所，尤其是無等電位連接的戶外場所（如戶外照明、戶外演出場地、戶外集貿(mào)市場等場所的電氣裝置）。IT系統(tǒng)適用于不間斷供電要求高和對地故障電壓有嚴格限制的場所，如應(yīng)急電源裝置、消防、礦井下電氣裝置及有防爆要求的場所。

4.3 保護裝置設(shè)置

保護裝置在高層建筑中的主要作用是，對壓配電系統(tǒng)的漏電情況進行檢測，針對在檢測過程中發(fā)現(xiàn)的漏電問題及時的進行預(yù)警和控制，進而最大程度的保障居民的人身安全以及財產(chǎn)安全。但通過目前的實際情況來看，漏電保護裝置設(shè)置或者標注不合理，不該立即保護跳閘的沒有注明只報警不跳閘，或者該立即跳閘的注明只報警，或者漏電電流跳閘值設(shè)置不合理，此外可能由于施工質(zhì)量問題，產(chǎn)品選擇不合格，出線漏電問題時，漏電保護裝置不能及時動作，造成事故安全。

5 高層建筑中低壓配電系統(tǒng)安全性加強措施

5.1 加強接地保護

加強接地保護在高層建筑中低壓配電系統(tǒng)中顯得尤為重要，可以避免由于高低壓短接等一系列不當(dāng)?shù)牟僮鞫l(fā)的安全性問題，所以在針對高層建筑電氣設(shè)計中低壓配電系統(tǒng)的安全性上，必須結(jié)合該高層建筑的特征進而設(shè)置出最為合適的接地系統(tǒng)。在進行設(shè)計的過程中還應(yīng)當(dāng)注重電力設(shè)備的標準接地要求以及接地措施的落實情況等，從而保障高層建筑中低壓配電系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。

5.2 合理選擇漏電斷路器

漏電斷路器作為建筑物接地保護裝置中必不可少的設(shè)備之一，一旦出現(xiàn)電力故障漏電斷路器會立即進行保護。在選擇漏電斷路器設(shè)備的過程中應(yīng)根據(jù)高層建筑電氣設(shè)備使用的實際情況來選擇最為適宜的漏電斷路器。此外，斷路器中的額定動作電流必須要能夠與斷路器的電流量相互匹配，否則會造成非常嚴重的后果，只要低壓配電系統(tǒng)中的漏電電流沒有超過漏電斷路器額定動作的電流量即可確保電路不受到任何的損害。

6 結(jié)束語

綜上所述，在低壓配電設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)高層建筑規(guī)范、建筑物性質(zhì)以及用戶電力需求，確定好各用電設(shè)備負荷分級，合理布局各變配電室位置，選擇合適的接地保護系統(tǒng)及漏電保護裝置，并注意各保護裝置參數(shù)的選擇，以保證建筑物的用電設(shè)備安裝和使用的安全性。此外在設(shè)計中宜提醒建設(shè)方和施工單位選擇滿足國家規(guī)范要求的電氣設(shè)備，按圖規(guī)范施工，不隨意串改線路，以保證建筑物配電系統(tǒng)的安全性。

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