高層建筑低壓配電系統(tǒng)面臨的問題

　　這篇建筑配電論文發(fā)表了高層建筑低壓配電系統(tǒng)面臨的問題，高層建筑電負(fù)荷具有用電設(shè)備多的特點，所以電氣系統(tǒng)比較復(fù)雜，容易產(chǎn)生一些電氣的安全問題，所以在高層建筑設(shè)計中要注意系統(tǒng)設(shè)計的安全性和規(guī)范性，論文總結(jié)了高層建筑抵押配電系統(tǒng)所設(shè)計的問題。

　　關(guān)鍵詞：建筑配電論文,高層建筑,低壓配電系統(tǒng)

　　引言

　　高層建筑是指10層及以上或房屋高度大于28m的住宅建筑以及房屋高度大于24米的其他高層民用建筑混凝土結(jié)構(gòu)建筑物。高層建筑電負(fù)荷具有用電設(shè)備種類多，用電量大，供電可靠性要求高，電氣系統(tǒng)復(fù)雜等特點。科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展以及人們生活水平的不斷提升，人們對建筑物應(yīng)用功能以及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)也提出了很多新的要求。低壓配電系統(tǒng)作為建筑工程項目建設(shè)中不可缺失的關(guān)鍵內(nèi)容，如今也在面臨著很多新的挑戰(zhàn)，低壓配電系統(tǒng)承擔(dān)的責(zé)任也不再僅僅是為了滿足建筑使用人員的電能應(yīng)用需求。

　　1高層建筑低壓配電系統(tǒng)涉及的問題

　　1.1低壓配電系統(tǒng)供電可靠性問題

　　高層建筑一般建筑面積較大、人員密度大、使用功能比較復(fù)雜，通常供電容量較大。當(dāng)高層建筑發(fā)生各種災(zāi)難時，搶險難度大、人員疏散較困難。因此高層建筑電氣系統(tǒng)供電可靠性要求很高。

　　1.2低壓配電系統(tǒng)斷路器的選擇及整定問題

　　斷路器在建筑物配電系統(tǒng)中占有重要地位。在配電線路正常工作時，斷路器閉合或開斷工作回路;在配電線路發(fā)生故障時，斷路器切斷故障回路。若斷路器設(shè)備選擇不當(dāng)，或者沒有對斷路器設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)性的調(diào)整，斷路器設(shè)備具有作用將很難在規(guī)定時間內(nèi)發(fā)揮出來，及時對故障線路進(jìn)行切斷處理。這種情況不僅會對電線、電纜以及相關(guān)用電設(shè)備造成損害，甚至還會導(dǎo)致重大事故產(chǎn)生，其中包括大規(guī)模停電以及引發(fā)火災(zāi)。

　　1.3低壓配電系統(tǒng)接地問題

　　低壓配電系統(tǒng)的接地型式可以概括性的分為三種類型，其中包括了TN、TT以及IT系統(tǒng)。這種三種接地系統(tǒng)還可以進(jìn)行更細(xì)致的劃分，可以劃分成五種接地型式，物種接地型式在我國建筑低壓配電系統(tǒng)建設(shè)中都有所應(yīng)用。對于接地型式的應(yīng)用不能過于盲目，而是根據(jù)當(dāng)前建筑低壓配電系統(tǒng)建設(shè)的實際情況確定。如果接地型式不合理，低壓配電系統(tǒng)建設(shè)不能達(dá)到國家相關(guān)規(guī)范的硬性標(biāo)準(zhǔn)，其中還會存在較多的不良安全隱患，對建筑物應(yīng)用人員的生命財產(chǎn)安全造成一定威脅。

　　在TN-C及TN-C-S系統(tǒng)中，當(dāng)三相負(fù)荷不平衡和線路上接有非線性元件時，零線上有電流和諧波電流通過，使設(shè)備外殼帶有電壓，電壓的大小與負(fù)荷不平衡程度和非線性元件有關(guān)，有時可能對人體造成傷害。再者在TN-C及TN-C-S系統(tǒng)中，當(dāng)線路或設(shè)備維修后，若誤將相線和零線接反，則會導(dǎo)致全部接零設(shè)備外殼帶上危險相電壓。還有在TN系統(tǒng)中，一旦零線斷線，斷線后邊的電器設(shè)施即處于無接地保護(hù)狀態(tài)，保護(hù)裝置不能動作，即可能使人體遭受電擊。最后在TN系統(tǒng)中，對于離供電點較遠(yuǎn)的用電設(shè)備發(fā)生短路故障時，由于線路較長，其阻抗值很大，故障電流很難啟動保護(hù)電器在規(guī)定時間內(nèi)可靠動作，因而易發(fā)生電擊事故。TT系統(tǒng)主要用于負(fù)荷離供電點較遠(yuǎn)較分散的供電系統(tǒng)，以節(jié)約線路投資。

　　當(dāng)發(fā)生接地故障時，如果電氣設(shè)施的外露可導(dǎo)電部分故障電壓超過人體極限電壓時，保護(hù)電氣應(yīng)自動切斷故障回路。在工程應(yīng)用中，若要達(dá)到上述自動切斷故障回路的條件，接地電阻必須足夠小，造成工程投資大。在一些高土壤電阻率地區(qū)以及有凍土深度要求的地區(qū)，保護(hù)電器在某些情況下難以實現(xiàn)切除故障回路。在IT系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，故障電流僅為另外兩相線對地電容電流，其值很小。為提高供電可靠性，要求系統(tǒng)繼續(xù)運行，不需要切斷電路，由于此時另兩相的對地電壓將提高倍，因此該整個線路、設(shè)備的絕緣要求要提高倍。該系統(tǒng)在大量使用的單相負(fù)荷的情況下，沒有條件迅速處理單相接地故障。

　　1.4低壓配電系統(tǒng)絕緣問題

　　高層建筑物配電系統(tǒng)帶電導(dǎo)體在無阻攔物或者遮攔物時，應(yīng)該覆蓋絕緣，其絕緣應(yīng)能長期承受在運行中遇到的機械、化學(xué)、電氣以及熱的不利影響。電纜及電線的絕緣水平，應(yīng)滿足系統(tǒng)絕緣配合的的要求。高層建筑物低壓配電系統(tǒng)為中性點直接接地系統(tǒng)，電纜導(dǎo)體與絕緣屏蔽或者金屬層之間額定電壓，不應(yīng)低于100%的使用回路工作相電壓。漏電情況為低壓配電系統(tǒng)建設(shè)中應(yīng)用的電線材料或者支架材料的絕緣性能沒有達(dá)到應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)線與導(dǎo)線之間或者導(dǎo)線與大地之間存在電流互通的情況。

　　低壓配電系統(tǒng)漏電會造成非常不良的影響，這也是導(dǎo)致電氣火災(zāi)事故發(fā)生的主要因素。低壓配電系統(tǒng)線路處于正常運行狀態(tài)中時，因為系統(tǒng)線路與電氣設(shè)備絕緣層介質(zhì)，以及線路與大地連接位置存在著電容，所以低壓配電系統(tǒng)中不可避免的會存在泄漏電流。處于正常運行狀態(tài)時泄漏電流是沿著輸電線路以均勻形態(tài)分布的，而且電流強度很小，線路的絕緣體系并不會因此受到損害。但是在外界不良因素影響下，電氣絕緣層受到較大程度損害，線路與大地或者地面存在的電導(dǎo)體相接觸后就會產(chǎn)生非正常漏電情況，從而引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。

　　2高層建筑低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計要求

　　2.1供電電源的可靠性

　　高層建筑電源數(shù)量應(yīng)視用電負(fù)荷的重要性以及當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)供電條件而定。為保證高層建筑的供電可靠性，高層建筑應(yīng)具有兩回獨立的市電電源供給，且最好來自不同的變電站。即一回電源因故停電，也可由另一回電源保證重要負(fù)荷的供電。此外，在高層建筑中還應(yīng)裝設(shè)具有巡檢功能的自啟動應(yīng)急發(fā)電機組和UPS不間斷電源裝置，以保證消防設(shè)備以及特別重要負(fù)荷的應(yīng)急用電。

　　2.2斷路器的選擇及整定

　　斷路器設(shè)備的選擇一定要慎重，短路器設(shè)備的額定電壓、電流以及額定頻率應(yīng)當(dāng)與所在回路相契合。同時應(yīng)根據(jù)當(dāng)前配電線路的常見故障類別工程建設(shè)的具體要求落實短路保護(hù)、過電壓以及接地故障保護(hù)措施等。斷路器設(shè)備還應(yīng)滿足短路故障發(fā)生后動穩(wěn)定以及熱穩(wěn)定運行的多元化需求，對斷路器設(shè)備的極限分?jǐn)嗄芰σ约斑\行分?jǐn)嗄芰�進(jìn)行分析，應(yīng)用與低壓配電系統(tǒng)建設(shè)最為吻合的斷路器設(shè)備。低壓配電系統(tǒng)中斷路器設(shè)備應(yīng)與上下級具備良好的聯(lián)動性，該設(shè)備得選擇直接與高層建筑物低壓配電系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定運行有著直接聯(lián)系。

　　2.3選擇合理的接地保護(hù)模式

　　應(yīng)該根據(jù)工程實際情況，選擇合適的接地系統(tǒng)型式。在TN系統(tǒng)中，電源零線必須重復(fù)接地措施。在零線斷線情況下，斷線后的系統(tǒng)通過重復(fù)接地變?yōu)門T系統(tǒng)，從而減小了發(fā)生電擊事故的危險性。在大量使用單相電器設(shè)備、精密電子儀器等的工業(yè)與民用建筑電氣系統(tǒng)中，應(yīng)盡可能避免采用TN-C系統(tǒng)。電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分，應(yīng)與系統(tǒng)的保護(hù)接地線相連接。為更加有效的降低接觸電壓值，防止有建筑物外傳入的故障電壓對人身的危害，也可以考慮采取等電位聯(lián)結(jié)的措施。所謂等電位聯(lián)結(jié)，就是將建筑物內(nèi)所有可能觸及的外露可導(dǎo)電金屬部份互相聯(lián)結(jié)，并與系統(tǒng)的保護(hù)接地線可靠連接，使建筑物內(nèi)的所有可導(dǎo)電部分的電位實質(zhì)上相等。降低建筑物內(nèi)單相故障時人員所在地點的實際接觸電壓，從而大大減輕電擊的危險性。等電位聯(lián)結(jié)有總等電位聯(lián)結(jié)、輔助等電位聯(lián)結(jié)以及局部等電位聯(lián)結(jié)，不同形式的等電位聯(lián)結(jié)其保護(hù)聯(lián)結(jié)導(dǎo)體截面不同，應(yīng)加以區(qū)分。等電位聯(lián)結(jié)是高層建筑物防止間接電擊的主要有效措施。

　　2.4漏電斷路器的使用

　　漏電保護(hù)器是利用零序電流原理工作的。無論在哪種接地系統(tǒng)中，無論是線路絕緣被擊穿還是其他原因?qū)е碌墓收�，只要發(fā)生接地故障，就會有部分漏電流沒有穿越保護(hù)器，而是通過保護(hù)線回到電源，保護(hù)器中即產(chǎn)生零序電流使其動作，從而可靠切斷故障回路，大大提高系統(tǒng)防電擊保護(hù)的安全性。漏電保護(hù)可以在配電系統(tǒng)絕緣被擊穿的初期，發(fā)現(xiàn)和切除故障線路，最大限度的保護(hù)低壓配電系統(tǒng)的安全性，故在高層建筑的電氣系統(tǒng)中有著非常重要的作用。

　　作者：馮永剛 單位：內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計院有限責(zé)任公司

　　推薦閱讀：《亞熱帶水土保持》(季刊)創(chuàng)刊于1989年，本刊系福建省水土保持委員會和福建省水土保持學(xué)會主辦的綜合性科技刊物。肩負(fù)著宣傳報道我國水土保持方針、政策、法律、法規(guī)，交流水土流失治理經(jīng)驗和科技成果普及水土保持科技知識等任務(wù)。

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