低壓配電系統高層建筑電氣論文

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低壓配電系統高層建筑電氣論文

1影響供電系統的安全可靠性的原因

1.1過載及短路保護

在傳統的低壓供電系統中,應該對過載、短路保護方面進行強調,從而達到保護用電設備和供電線路不受損壞的目的。

1.2電氣接地質量問題

在高層建筑電氣的設計以及施工過程中,低壓配電系統的接地形式有混用的現象,但供電系統沒有進行任何安全有效的接地處理,或者么有按相應工作規范要求進行接地,導致電氣接地的質量出現問題,沒有對關鍵性電子設備進行等電位連接設置,從而造成大量觸電等不該發生的人身傷亡事故。

1.3保護裝置不到位

由于正在運行的低壓配電系統中,保護接零和過流保護裝置等相關安全保護措施設置出現問題,乃至其無法科學有效地對漏電情況進行控制,導致高層建筑經常性出現火災事故,造成嚴重的人身傷亡和財產損失。

1.4漏電保護器使用問題

漏電保護器的使用范圍隨著各種電器設備的廣泛應用而日益普及,漏電保護器是目前存在的一種能夠有效控制和防范接地故障,避免人觸電擊和電氣火災發生的有效保護電器,但由于目前漏電保護器的選用和接線方面的問題,漏電保護器往往沒有發揮其完整的作用,從而供電系統的可靠性與安全性被降低。

1.5越級跳閘導致巨額經濟損失

越級跳閘導致巨額經濟損失是高層建筑低壓配電系統設計中的一個多年存在的難題,當下級配電回路有較大短路電流的短路故障出現時,即使該上級配電回路帶有保護裝的短延時,也就是三階段保護斷路器設置,也無法進行選擇,往往無選擇性越級跳閘,導致大面積斷電情況,某些情況下也會導致不應發生的巨額經濟損失。由于我國技術問題難以得到突破,此問題長期未能完全得到解決。

2解決與改進方法分析

在傳統的低壓供電系統中,主要對過載、短路保護方面進行強調,從而達到保護用電設備和供電線路不受損壞的目的,隨著科學技術的發展,人身與消防安全的觀點逐漸普及。所以現階段關于小康住宅及高層建筑的電氣設計,最首要考慮的問題就是人身與消防安全,設計主要圍繞安全用電相關問題。以下就低壓供電系統電氣設計中一些可能的漏電人身觸電及火災問題的應對措施進行分析。

2.1供電系統負荷分級設計

可根據《民用建筑電氣設計規范》確定高層建筑的負荷等級,《民用建筑電氣設計規范》表明,建筑物的使用性質與建筑物在其內部設施的負荷等級劃分有較大聯系。

2.1.1變壓器設計

變壓器的位置與數量選擇要綜合多方面進行考慮,不僅要要考慮到建筑的功能、建筑中負荷分布、負荷容量等因素,而且需要在滿足當地供電局的要求的基礎上進行專業間的協調。在變壓器的容量選擇過程中,應該先進行計算,并以得到容量為依據。一般情況下變壓器的負荷率在80%左右,供電半徑低于200米。以下兩種情況需要增加配電所的設置,一是實際需求的供電距離超過200米,二是供電容量大于500千瓦。在條件允許的情況下,在負荷中心附近建設配電所,達到簡化配電系統的目的,而且能夠增強低壓配電系統的安全性與穩定性,同時降低電壓在線路中流通過程中的損耗。

2.1.2電壓設計

在高層建筑電氣中低壓配電系統的設計過程中,應該在滿足在設計規范方面的相關規定的基礎上,圍繞供電負荷等級,有針對性地選擇相應的供電措施。通常情況下,低壓配電系統,其供電電源的電壓往往是380/220V。

2.2漏電斷路器的選擇方法

在高層建筑接地保護設置中,漏電斷路器是必不可少的,以下針對漏電斷路器的選擇的相關注意事項進行分析。其中選擇漏電斷路器的額定動作電流時非常關鍵的一步。選擇漏電斷路器額定動作電流時,首要任務就是針對配電系統中末端所接用漏電斷路器的電擊能量,對其安全界限確定一定的標準,要重視電氣系統中的正常泄漏電流設置,必須低于漏電斷路器的額定動作電流,避免造成電路電壓的損壞。要遵循一定的原則來確定漏電斷路器的動作電流,在電氣設計過程中,不僅要在分支線、線路末端用電設備使用漏電斷路器,而且要電路支線、干線使用漏電斷路器,這樣才能更好地保護電路電網。

2.3低壓配電系統的接地保護

高層建筑電氣設計的接地保護設置要結合建筑工程本身的特點及其電氣設計的特點進行設計,通常是根據以下三方面進行考慮:一是建筑配電系統的接地形式;二是建筑電氣設備的使用情況;三是電氣回路中保護線額截面情況。在進行高層建筑的電氣設計時,應該以避免人身以及財產受到威脅為目的,以保證建筑用電安全為宗旨。為達到這些要求,就要進行接地保護,也就是設置自動切斷故障電路保護措施,從而保護建筑用電的安全性,達到保障建筑供電系統運行的目的。在建筑接地保護設置中,每一種接地保護形式均要與總等電位進行聯結,達到防止外部危險電壓對建筑電路造成安全威脅的目的。若建筑電網線路較長、電網線路導線截面不大時,可采用漏電保護器兼做保護設置和接地設置。若建筑電網線路較長、電網線路導線截面不大時,可采用漏電保護器兼做保護設置和接地設置。IT、TN、TT三種模式是建筑工程的電氣設計常用的接地保護模式。TT系統往往設置在外漏的導電區域,達到保護電氣斷開故障電流回流的目的。IT系統通常也設置于電網的外露導電部分,采用IT系統的接地保護,若外露導電區域的故障電壓達到一個定值時,IT系統接地保護不會中斷供電保護,而是警報裝置報警來進行故障電路的選擇和排除。TN系統接地保護中,接地故障往往是由于金屬性短路、故障電流大等,此時就可以采用電流保護器針對電路負荷以及電流短路進行保護,達到低壓配電系統的接地故障保護設置的目的。

3結語

綜上所述,在高層建筑的電氣設計中,要對低壓配電系統的安全性設計引起高度重視,應從接地保護設計為基準,在此基礎上重視電網線路和電氣設備的選用和實施,力爭從低壓配電系統的安全設計開始進行嚴格控制,對高層建筑電氣設計中低壓配電系統的安全穩定運行進行控制,使整個電氣系統的通暢運行得到保障。隨著科技的發展,更多新產品新技術將會在工程中得到廣泛應用,需要我國目前存在的電氣規范能夠做到與時俱進,逐步完善,從而對實際工程進行有效指導。

作者:楊詩偉 單位:南京大學建筑規劃設計研究院有限公司

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