高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨

2016-08-07牛红梅

大科技 2016年25期

关键词：低压配电漏电电气设计

牛红梅

（贵州省城乡规划设计研究院贵州贵阳 550001）

高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨

牛红梅

（贵州省城乡规划设计研究院贵州贵阳 550001）

针对目前高层建筑电气设计中低压配电系统的运行问题，本文分析了系统安全性问题的发生原因，并提出了与之对应的控制策略。其目的是为相关建设者提供一些理论依据。

高层建筑；电气设计；低压配电系统安全性

随着我国市场经济发展进程的不断加快，人们对城市建筑高度的需求越来越大，这就给其电气工程的设计安全性带来了一定影响。在此情况下，相关建设人员要在明确研究低压配电系统运行安全性重要性的前提下，探讨低压配电系统的运行安全性问题和控制对策。这是找出具有针对性系统运行安全性问题解决策略的关键，相关人员应将其作为重要研究对象，以提高整个高层建筑工程建设使用的安全稳定性。

1 研究高层建筑电气设计中低压配电系统安全性的重要性

由于高层建筑的电器负荷量与设备数量众多，这就使得电气设计人员在保障低压配电系统的过程中存在一定难度。低压配电系统是用来分配电能使用的重要组成部分，其设计的安全合理性是保证高层建筑中电动机、电源线路等设备运行安全稳定性的关键。因此，相关设计人员应在明确其组成以及安全问题的前提下，找出具体控制的设计策略，这是提高高层建筑电气设计中低压配电系统运行安全性的有效方法。具体来说，高层建筑电气设计中的低压配电系统是由配电变压器、配电变电所以及控制保护设备等组成，这些设备能够实现电气系统在超负荷状态下的自行切断。然而，现阶段，由于高层建筑电气工程配电系统安装人员自身的素质问题，使得电气产品的运行质量得不到保证。而且，在低压配电系统的实际运行过程中，设备维护人员并没有及时检查运行线路和设备运行状态，这就增加了低压配电系统运行出现漏电事故的概率。因此，相关人员应将低压配电系统的安全性，作为高层建筑电气设计的首要原则，并加大科研力度，以降低其运行问题所带来的影响。

2 低压配电系统运行安全性问题分析

2.1 保护装置不到位

经相关人员对运行的高层建筑低压配电系统进行分析表明，诸多系统的保护装置并没有按照电气设计要求进行正确安装。在此情况下，一旦电气系统发生运行故障，低压配电系统的保护装置就难以做出有效的控制动作，进而引发火灾等安全事故。这一问题的出现，在高层建筑中尤为危险，因为建筑物使用者很难快速的实现撤离。

2.2 电气接地质量不高

目前，在进行高层建筑的电气设计过程中，存在接地形式的混用问题。而且，与之对应的供电系统也没有采取相应的接地措施进行安装。在此情况下，高层建筑电气系统的接地运行就存在一系列的安全隐患。即建筑物中的重要的电气设备无法得到有效防护，问题严重的还有可能给系统使用人员带来安全影响。

2.3 越级跳闸导致的运行成本提升

在应用低压配电系统作用于高层建筑的电气运行时，由于下级配电回路出现了短路路障，这就会使系统产生大量的短路电流。在此情况下，低压配电系统的设备运行就极有可能出现越级跳闸现象，这就会导致高层建筑物的电气系统运行发生大面积的断电故障。此外，维修这一故障所带来的经济成本会大幅度增加电气系统的维护经济损失。该问题，由于安全性控制的核心技术并未得到有效开发，使得其始终困扰着电气系统建设人员的安全性设计研究。

2.4 漏电保护器使用不当

高层建筑的电气接地过程中，不可避免会存在人触电击以及电气火灾等安全隐患。相关设计人员为防止此类事故的发生，采用了漏电保护器来提高电气系统运行的安全性。然而，在实际的设计使用过程中，因使用方法不当问题，使得其保护功能得不到有效发挥，这就严重影响了低压配电系统运行的安全性。

3 高层建筑电气工程中低压配电系统的安全性设计策略

3.1 明确配置要求

以非消防I级供配电的高层建筑电气设计为例，设计人员采用了双电源的形式来进行供电，这就有效防止了电源故障所带来的断电事故发生。如果高层建筑设计为的非消防II级供配电来说，相关人员可采用回路同时供电的设计来保证充足的供电量。此外，在设计高层建筑物的干线配置过程中，可采用三种低压配电系统设计方案。①应用一路电源和一台变压器，并通过电源线低压侧引出两个回路电源。②独立使用两路电源和两台变压器，分列运行并设置备用电源。这一方案的供电可靠性最高，因此，更能适应较大负荷要求的高层建筑。③只使用一路电源和一台变压器。这一方案实现了低压母线的分段，可用于电气负荷要求不高的普通建筑上。

3.2 接地保护设计

在设计高层建筑的低压配电系统过程中，设计人员要想保证其运行的安全可靠性来降低安全性问题所带来的安全影响，必须从优化设置接地保护专门设备的运行效果。这是实现电气系统故障电路自动切断的关键，相关人员应将其重视起来。具体来说，在实际设计时，设计人员要根据高层建筑的特点和要求，来采取具有针对性的保护措施。相关研究表明，此过程需遵循两个设计原则以保证低压配电系统的运行安全性。①接地保护形式的选择，必须保证总等电位的联结，以避免电气线路受到外部危险电压的影响；②由于不同高层建筑物电气系统中的电气设备类型、数量以及使用情况存在一定差异，这就需要设计人员必须根据电气系统的具体需求情况，来确定设计作用的接地保护形式。就目前来说，可供选择的高层电气低压配电系统接地保护形式包括：TN、IT和Tr。

3.3 供电线路的安全性策略

供电线路的安全性是实现高层建筑电气设计中低压配电系统运行安全性的关键因素。因此，设计人员要根据高层建筑的具体建设形式、建设特点以及用电设备的布置情况来提高供电线路的设计合理性。此外，为确保消防用设备的供电可靠性，电气设计人员要注重火灾的防范设计。即可通过专门的供电回路系统设计，来使低压配电系统在紧急情况下仍能实现及时切换以保障供电的正常运行。如图1所示，为供电线路的设计影响的研究过程。值得注意的是，设计系统供电线路的过程中，外界很可能会对线路布置造成干扰影响。这就要求设计人员要确保线路的铺设过程不会对其使用寿命造成影响。