高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨宋颖

高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨宋颖

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摘要:随着社会经济和科学技术的快速发展,促进高层建筑工程体系的进一步优化和完善,并对其电气设计的合理性和科学性提出更高的要求,低压配电系统作为高层建筑电气设计的重要内容,其安全性直接决定着整个高层建筑的用电安全程度,进而关系到用户的人身安全。从另一个角度上看,高层建筑中包括大量的电器设备,为了实现安全用电,在进行高层建筑电气设计中,要着重考虑低压配电系统的安全性,提高供电和用电的安全程度,进而保证高层建筑工程整体质量水平。

关键词:建筑电气;低压配电接地系统;接地保护

低压配电系统是高层建筑电气设计中一个十分重要的部分。在我国,一般10层及其以上的建筑就可以称为高层建筑。而且随着楼层的增加,整个建筑中的各种安全问题就会凸显出来。建筑物越高,各个楼层的电气设备就会增加,使整个建筑的电气设计变得复杂而繁琐。高层建筑的电气设计不仅要考虑建筑整体供电的稳定性,而且还要满足各个电气设备的使用。所以,对于高层建筑电气设计中低压配电系统的安全分析就显得很有必要。

1中低压配电系统

(1)放射式。放射式指的是由总配电箱直接将电供给分配电箱的方式。由于各个负荷单独受电,因此如果发生故障,不会对其他分配电箱产生干扰,安全性较高,而且在实施过程中能够进行集中控制。但是,其缺点在于线路复杂,系统灵活性较差。在实际应用中,放射式分配方式一般适合于设备容量较大,且需要进行集中控制的场合。(2)链式。链式指的是在一条主供电线路上连接多个分配电箱或者用电设备,链式供电线路上缺少分支点,因此投资成本比较低,而且对于电缆线路的铺设也十分适合。但是,其缺陷在于当出现供电故障,对线路进行检修时,需要对所有的用电设备进行停电处理,因此供电安全性比较差,一般适用于可靠性要求比较低的小容量用电设备。(3)树干式。树干式指的是利用一条主干线,将各个分配电箱与总电线互相连接的配电方式。树干式配电投资建设使用的成本较低,而且施工便捷。但是其缺点在于如果配电主干线出现问题,则受到断电影响的范围比较大。因此,树干式的配电方式一般适用于对供电可靠性要求较低的场所。

2高层建筑物低压配电系统容易出现的安全事故

低压配电系统由配电变电所、配电变压器、控制保护设备等几部分组成。主要用来对电的使用进行分配,当他们发生严重的超负荷运行时就自行切断,确保电源线路及电动机的安全和完好无损。但是,近些年来,高层建筑的低压配电系统经常性的出现安全问题。究其原因,主要是一些配电系统安装人员自身的专业素质不够硬,而且选用的电气产品质量不过关,同时又对高层建筑中的电气线路和设备等检查不及时,导致低压配电系统经常性的漏电,严重时就会引发火灾,给人民的生命财产带来很大的威胁。因此,我们可以看到低压配电系统在高层建筑中的重要性。

3提高高层建筑电气设计中低压配电系统安全性的有效途径

3.1IT型低压配电系统保护接地体系

保护接地是提高低压配电系统安全性主要手段,通过接地体将电气设备外壳与大地有效的连接在一起,一旦电气设备出现漏电现象,可以将漏电流及时传输到地下,使得电气设备外壳对地电位迅速下降,进而有效保证低压配电系统的综合安全水平。在实际应用中,IT型低压配电系统保护体系属于三线三相制配电系统,借助保护接地系统,将三相变压器进行绕组变为Y型结构,以N点为中心点,以L1、L2、L3为输出相线,使得三线三相相互促进而不接地。在进行实际保护中,相关工作人员要设置相应的保护接地设置,通过RE接地极将电气设备与大地连接,在发生漏电事故时,由于大量漏电流的输出,人即使碰到电气设备外壳也不会发生和相线构成回路,进而防止触电事故的发生。值得注意的是,大地要和各个相线阻抗进行连接,并与绝缘电阻并联在分布电容中,可以有效地将人体触及电气设备外壳电压控制在安全范围内,发挥保护人体的作用。

3.2合理选择漏电断路器

随着电力系统的不断进步和完善,可以发现在整个电力系统的运行过程中,由于电气设备越来越多,电力负荷越来越大,对于电力系统的安全性及可靠性也就有了更高的要求,漏电断路器在整个电力系统中起着非常重要的作用,漏电断路器及时的避免了重大事故的发生,与接地保护一起实现了低压配电系统的安全和可靠。漏电断路器的设计和安装需要对漏电断路器本身进行科学的种类选择,尤其是漏电断路器的漏电电流要求,这就需要对具体的电气设备情况以及配电系统的基本情况有一个综合的了解,从而科学的判断漏电断路器的型号种类需求,在选择过程中需要注意的是,漏电断路器用于防止人身触电,应根据直接接触和间接接触两种触电防护的不同要求来选择,只有这样才能够真正的实现电力系统的安全可靠的运行。

3.3供电系统的负荷分级的设计

(1)变压器的设计:在选择变压器的数量以及位置的过程之中,应当综合地考量多个方面的因素,一方面需要对建筑的功能以及负荷分布与容量等方面的因素加以考虑,另一方面在基于满足该地区供电局提出的相关要求的前提下,开展专业性质的协调。首先,在选择变压器的容量的过程之中,应当开展计算,而且将所得到的容量作为依据。通常情况下,变压器的负荷率都会在80%左右,而且供电的半径则会在200m之下。此外,在出现下述的情时,则需要设置配电所:①实际所需求的供电的距离在200m之上;②供电的容量则在500kW之上;在有条件的状况下,可以将配电所设置在负荷中心的附近,从而实现对配电系统的简化,一方面可以有效地提升低压配电系统的稳定性以及安全性,另一方面则可以有效地降低在流通过程中低电压的损耗。(2)电压的设计:低压配电系统在高层建筑电气之中,在开展设计的过程中,应当重视供电负荷等级,严格地按照相关的设计规范,根据实际的状况,选择针对性强的供电措施,一般来说,对于低压配电系统来说,它的供电的电源所需要的电压一般都会是380/220V。

3.4保护接零系统重复接地方式

首先,这种重复接地保护方式可以控制用电设备漏电概率,将零线、RG、RN合理组合,并联形成支路,提高短路电流,进而降低漏电回路阻抗,使得过流保护在发生漏电时启动保护,降低零线电压,并流经线路电阻后进行分压,降低电气设备外壳电压,进而提高低压配电系统的安全性。其次,重复接地可以防止零线断线危险,当变压器零线发生断线后,断线位置很容易造成漏电线性,而用电设备外壳相电电压与对地电压相等,在人接触用电设备外壳后,系统迅速滋生出大量的断路电流,通过重复接地的方式,将断线位置对地电压降低到相电压的一半,进而避免零线断线危险。最后,重复接地可以解决零线不平衡电压的情况,在三相负载差距过大时,零线电流形成电压降,利用重复接地可以减少接零设备外壳电流,降低安全威胁。

综上所述,追求安全的、可靠的居住环境是每一个人心中的愿望。在高层建筑中电力系统的安全性无疑成为一个重点关注的问题人,这就要求采取有效的措施,以消除各种安全隐患因素,设计师以及施工人员都应当提高对电气设计安全性的重视,严格地按照相关的标准以及规定开展设计以及施工方面的工作,将漏电保护器安装在高层建筑之中,开展接地接零设计,层层保护,为配电系统的稳定性以及安全性提供重要保障,防止造成不必要的事故,减少经济损失。

参考文献:

[1]王宏伟.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].科技创新与应用,2012,22:222.

[2]陈伟强,高庆.关于建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].建筑工程技术与设计,2015(18):56~57.

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