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[摘要]低壓配電系統是建筑電氣系統中一個不容忽視的組成部分,其運行的安全性直接關系著建筑整體的運行安全。本文結合高層建筑低壓配電系統安全性的影響因素,對其保護系統設計進行了分析,旨在為高層建筑低壓配電系統設計提供參考和借鑒。
前言
高層建筑中人員相對密集,電氣設備數量多,對于低壓配電系統的安全性有著更加嚴格的要求。在這種情況下,需要切實做好高層建筑中電氣系統的設計工作,進一步提升電氣系統運行的可靠性和安全性,為建筑電氣系統的正常穩定運行提供良好保障。
1高層建筑低壓配電系統安全性影響因素
低壓配電系統包含了配電變電所、配電變壓器和低壓配電器、控制保護設備等,可以對電能進行分配,也可以在出現過負荷時及時切斷電源,實現對電源線路和電機的保護。在高層建筑中,低壓配電系統容易受到很多因素的影響,威脅其運行安全。一是短路和過載。與普通建筑相比,高層建筑內部空間更大,住戶也更多,用電設備數量龐大而且有著相對復雜的形式,在實際運行過程中,可能會引發配電系統短路或者過載問題。而為了避免其對于建筑整體電氣系統的影響,在對低壓配電系統進行設計的過程中,需要做好短路及過載保護,以此來降低安全風險,保障配電系統正常運行;二是接地質量問題。當前,在很多高層建筑電氣系統設計施工中,受各種因素影響,存在著接地形式混用的現象,部分施工人員缺乏安全意識,在電氣施工過程中并沒有設置必要的安全防護措施,同時存在違規操作的情況,很容易導致電氣接地質量不達標,這樣一旦出現過載或短路,可能引發相當嚴重的后果;三是漏電保護器問題。漏電保護可以對接地事故進行防范和控制,確保在出現短路或者接地問題時能夠立即切斷電源,減少人員傷亡和財產損失。但是阿紫實際應用中發現,漏電保護器并沒有得到合理應用,無法發揮出相應保護作用;四是保護裝置不到位。當前高層建筑低壓配電系統中,對于保護裝置的設置重視不足,引發了不少問題,如接零保護、過流保護設置不合理等,而且在故障檢測以及自動化控制中,都有漏洞的存在,并不能對電氣設備和配電線進行有效保護。
2高層建筑電氣設計低壓配電系統保護設計
2.1負荷分級設計
低壓配電系統的負荷分級設計應該包含電壓設計和變壓器設計,在對變壓器進行選擇時,需要充分考慮各方面的影響因素,如建筑本身的功能和負荷分布情況、區域供電所要求等。高層建筑電氣系統中,低壓配電系統的需要嚴格參考有關規定,做好電壓負荷的分級設計工作,提升供電設施的針對性和可靠性,如果沒有特殊要求,電壓多選擇380V或者220V[1]。
2.2備用電源設計
想要切實提高低壓配電系統的安全性,需要設置相應的備用電源,通過主備電源切換來保證低壓配電系統的穩定可靠運行。在對備用電源進行選擇時,一是應該對機組額定容量進行控制,要求其不能超過1500kV;二是需要提升備用電源切換效率,確保在發生故障斷電后,備用電源的切換以及重啟可以被控制在10s以內,這樣能夠在很大程度上減少故障停電引發的損失;三是恢復供電后應該適當延遲30-60s關閉,避免負荷的突然變化;四是在發動機達到額定轉速后,應該按照從大到小的原則進行投入,盡可能對低壓母線的啟動降壓進行控制。
2.3接地保護設計
低壓配電系統接地保護設計可以分為三種,一是IT系統,電源端口帶電區域通常并不會設置接地裝置,而是在電源端口部分采用高電阻和高電抗設計來實現接地保護。將IT系統引入低壓配電系統中,可以保證供電的穩定性和可靠性,其本身也具備較好的安全性能,考慮低壓配電系統的運行特點,IT系統在對供電有著相對嚴格要求,或者一些要求持續供電的大型建筑中有著良好的適用性;二是TT系統,這是建筑電氣接地系統中另一種比較常見的接地型式,需要在電源中性點位置做好直接接地保護裝置的設計。如果電氣設備本身處于持續運行狀態,則技術人員可以選擇直接接地保護。TT系統接地保護能夠切實保證建筑電氣系統的穩定可靠運行,而且在使用TT系統進行接地保護時,存在于電氣系統中的PE線實際上并沒有電流通過,也不會參與電能傳輸。結合實踐應用分析,TT系統適用于一些對供電沒有很高要求,而且電壓容量相對低的建筑工程,以農村地區應用最為廣泛,個別城市公路供電系統中同樣可以看到TT系統;三是TN系統,與其他兩種系統相比,TN系統的結構無疑要復雜得多,因此,在對系統進行規劃設計的過程中,必須利用一根保護線,將多個待保護設備連接在一起,這樣方便技術人員進行保護裝置相關參數的統一設定。連接過程中需要將中性點連接在一起。對于低壓配電TN系統而言,存在三種比較有效的模式,依次為TN-C、TN-S和TN-C-S,無論選擇哪一種模式,都必須依照統一的低壓配電系統中性線和保護線進行合并設置。對比這三種模式,TN-C的操作相對簡單,TN-S適用于數據密集的處理區域以及相對精密的電子設備管理區域,TN-C-S則適用于工業或者礦業,需要電氣技術人員根據實際情況進行選擇。
2.4漏電保護設計
漏電保護器的選擇需要考慮多方面的影響因素,尤其需要重視對其額定動作電流的選擇,需要首先確定配電系統末端使用的漏電斷路器電擊能量安全界限能夠滿足一定標準,其次則應該注意,電氣系統中正常泄漏的電流必須小于漏電保護器額定動作電流,以免發生誤動;然后,漏電保護器動作電流的選擇應該堅持一定原則,即對于電氣設計中分支線路及線路末端用電設備而而言,都應該適用漏電斷路器[2]。
3結語
總而言之,高層建筑電氣設計中低壓配電系統的安全性直接關系著建筑電氣系統的使用效果,必須得到足夠的重視,一方面,需要充分考慮各類影響因素,從自身組成部分出發,做好安全事故預防和規避,另一方面需要提高電力工作人員對于低壓配電系統的認識,為低壓配電系統的穩定可靠運行提供良好保障。
參考文獻
[1]葉書明.針對高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全性分析[J].民營科技,2014,(8):19.
[2]楊杰.我國高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全性及重要性分析[J].中國高新技術企業,2017,(4):118-119.
作者:林舸 單位:重慶渝高科技產業(集團)股份有限公司