高层民用建筑供配电系统火灾安全研究

刘皓驰 辽宁锦州渤海大学工学院

高层民用建筑供配电系统火灾安全研究

刘皓驰 辽宁锦州渤海大学工学院

随着社会经济的发展，人们生活水平的日益提高，日常生活中的用电量也逐渐的增加，在人们的生活中，电无处不在，电给人们的生活带来了极大的方便，但是同时如果用电不当将会引发电力火灾的发生，这将会直接给人们的生命带来极大的威胁。尤其在那些经济条件繁荣的地方，电气火灾带来的破坏尤为突出。

高层建筑 民用建筑 供配电系统 电力火灾

随着社会经济的飞速发展，人们生活水平的提高，土地资源逐渐地变得更加地珍贵，所以，高层民用建筑就出现了飞速发展的趋势。评价一个高层建筑的好坏，依据是供电系统，该供电系统需要是安全的，完善的同时也是可靠的，本文主要是围绕这个高层建筑供配电系统设计进行研究与展开的。

1 论文题目提出的背景

随着社会经济的发展，城市的人口数量的大量增多，使得我国高层建筑数量的逐年增多。进入80年代后，我国电气火灾发生的概率逐年上涨。电气火灾和工农业之间存在着一定的联系，电气火灾所带来的损失是间接的。随着我国高层建筑数量的不断增多，电子以及电气系统的使用越发的复杂，电力线路的分布十分繁琐，从而火灾的发生概率也日益增大。电气火灾的源头来自于电气线路和电设备。引发电气火灾的原因有很多，但是直接导致的主要有接触不良、漏电、短路以及静电、电弧火花等。照明配电箱如图1所示。射灯电源线烙痕如图2所示。

2 供配电系统

供配电系统在确定以前，需要结合外部的供电电源，并且对当地的供电部门进行足够的了解，另外要将性质、大小以及负荷性质都考虑全面。

2.1 高压配电

图1 照明配电箱

图2 射灯电源线烙痕

通常情况下一类建筑选择的设备是两回10kV电源进线。当选择的是10kV出线回路少的时候，就是单母线不分段结线。通常情况下二类建筑选择的是一回10kV电源进线，如果选择的用电量是比较大的时候，需要设置成两回的10kV电源进线。最近以来，在高层民用建筑中环网柜的使用极其广泛，而且由于该设备的结线比较简单，同时具有很高的可靠性，所投入的资金也比较少，所以应用比较广。

2.2 低压配电

2.2.1 低压配电系统的设计原则

①应该把照明和动力拆为不同的配电系统，为消防报警与照明应急系统。

②确保可以供电给保安负荷，同时还可以按照火灾具体情况，切除掉部分或者是所有的非保安负荷。

③确保可以自动切换消防用电设备里面的电源。

④当中断工作电源的时候，应该可以马上将柴油发电机组启动，同时确保给保安负荷供电。恢复了工作电源的供电以后，进行切换到工作电源。

2.2.2 低压配电系统的结线

针对低压配电系统的结线方式有很多种，将其中比较典型的两种在工程应用中比较广泛地举例说明。

①低压配电系统A

配电系统A的使用场合主要是针对一类高层民用建筑。另外还可以用在二类高层民用建筑中，该类建筑物的电量比较大。在低压配电系统A中变压器就设置为4台，其中的1B，2B主要是用来除去除了空调负荷之外的所有的负荷，而3B以及4B是用来承担空调的负荷。如果当建筑物是局部的中央空调时候，同时空调所承受的负荷比较少时，那么能够在该建筑物中设置一台空调变压器，这个时候应该将联络线设置在一般动力负荷母线和空调负荷母线之间，从而方便对空调的变压器进行检修与故障检查，如果遇到由于季节的变化，而导致了部分空调的运行故障，那么这些空调就需要退出运行，当空调负荷少同时空调变压器退出的时候，供电的设备能够是一般动力负荷母线，在一定程度上可以加强空调的负荷用电的稳定性以及运行费用的减少。

如果当工作电源是保持正常供电的情况，但是出现了火灾，那么可以通过火灾的情况，让消防控制中心将其中部分的非保安负荷进行切除，当工作电源出现停电的时候，供电的任务主要是交给了柴油发电机。如果火灾发生了，那么在收到柴油发电机运行信号以及火灾信号的时候，将所有的保证负荷进行切除，从而保证保安负荷可以正常用电，以防由于柴油发电机的问题而导致熄火。

②低压配电系统B

低压配电系统B的使用场合主要是二类高层民用建筑。假如外部电源供电是比较靠谱的话，同时用电量也不会很大，那么可以将低压配电系统B应用于一类高层民用建筑中，低压配电系统B结构图如图3所示。

图3 低压配电系统B

将电气联锁设置在1K与2K之间，而且如果条件允许的情况下能够将机械联锁设置进去。一般情况下，合上1K以及3K，断开2K，从B处进行全部负荷的供电。如果变压器出现了停电、检修或者故障的时候，自动将柴油发电机组发起，断开1K以及3K，合上2K，负荷供电主要是来自柴油发电机组。当发生火灾的时候，工作状态上配电系统和低压配电系统A是一样的。

表1 民用建筑供配电设备需要的系数

3 供配电系统电气设计分析

高层民用建筑供配电系统在设计过程中采取负荷计算方法，计算公式如下：

其中公式Pjs代表的是有功计算负荷，A代表的是建筑的面积，Ks代表的是负荷的密度。民用建筑供配电设备需要的系数如表1所示。

结语：基于高层建筑电气的相应原则，本文介绍了高层民用建筑供电配电系统火灾安全研究，该研究对设计高层建筑电气有着重要的参考作用。得出的总结具体包括了：目前高层民用建筑供电配电系统存在着火灾的安全隐患，其次火灾发生的原因主要包括了科技技术的落后等因素。本文主要是介绍了供配电系统的设计分析以及供配电系统的原则等方面。

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