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摘要:现代建筑发展中高层建筑正在逐年增多,而在高层建筑中电气设计是其中的关键因素,特别是其中的低压供配电系统安全性给予极高的关注度,否则将会对建筑整体使用造成极大的威胁。文章中简要阐述了高层建筑中低压供配电系统的安全性设计,提升建筑整体质量。
关键词:高层建筑电气;低压配电系统;安全性
引言
在进行高层建筑电气低压配电设计的时候,需要结合相应的技术规范与设计要求,严格遵循最优化与经济性的设计原则进行设计,综合考量高层建筑的建筑类型、使用类型与实际用电需求,在满足高层建筑用电需求的同时,也要保证低压配电系统的安全性与可靠性。
1、低压配电系统供电方案的安全性
从建筑实用性角度分析,高层建筑电气设计中低压供配电系统的安全性逐渐引起重视,这对于居住者而言也是其考虑的重要方面。对于供电源来说,则存在一个非常重要的影响因素,即电力负荷,在这样的基础上,变电所的安全性无法得到保障,而且其安全性也受到极大的威胁。高层建筑施工过程中对于配电的要求可以说是非常高了,特别是低压配电的要求更甚,更重要的是这其中还存在很多的一级负荷,还有二级负荷,而对于变压器来说,则基本上都是两台之上,更值得注意的是,还具有柴油发电机组。柴油发电机组自身而言,在其启动过程中则需要满足一定的要求,如下:10KV两进线回路而言,其都停电时,其能够发挥自身的功能性作用,即应急电源使用,而对于发电机来说,则必须10s之内启动,这样才能起到极好的负荷供电功效,此外,为了大幅度改善消防用电的可靠性,一旦出现火灾,针对不是消防用电负荷,则可以自动切除。而对于相对比较常见,而且是两台不并行的变压器,再到柴油发动机,可以将以上进行很好的融合,形成全新的配电系统方案。分析其各自的优缺点,并对其进行对比,这样能够保障在具体设计过程中,筛选最佳供配电方案,提升供电可靠性。
2、实践中的电涌保护器种类及其设计安装分析
作为低压配电系统的组成部分,电涌保护器实践应用中发挥着重要作用,确保了电气工程建设水平良好性。实践过程中为了实现对电涌保护器的高效利用,满足低压配电系统的实际需求,需要了解其种类。具体表现为:①电压限压型电涌保护器。这种电涌保护器实践应用中常处于高电阻状态,能够在低压配电系统运行中根据电流与电压的实际情况,保持自身良好的阻抗状态,释放雷电的同时为该系统工程的优化设计提供保障;②电压开关型电涌保护器。这种电涌保护器实践应用中会常处于较高的阻抗状态,从而为低压配电系统提供相应的保护,为该系统设计提供所需的参考信息;③电压限压开关组合型电涌保护器。这种保护器可设置在低压配电系统工程入口位置,实现对雷电的有效释放,从而为低压配电系统提供科学保护,确保其工程设计合理性。
实践中为了使电涌保护器在低压配电系统工程设计应用中能够达到预期效果,应加强其设计安装分析。具体表现为:①低压配电系统工程设计中设置电涌保护器时,为了确保其位置设置合理性,设计人员应充分地考虑电涌防护等级,且在工程入口处实现对电涌保护器的合理设置;②若在低压配电中心母线进线位置区域设置开关型电涌保护器时,则需要设计人员能够了解这类保护器的功能特性,并规范其设计及安装行为,确保其实际作用的充分发挥。同时,电涌保护器设计安装中应确定与之相对应的电源保护值,使得低压配电系统电路能够得到科学保护;实践中在落实低压配电系统所需的电涌保护器设计安装工作时,设计人员也应根据实际情况,注重其连接方式及外装置的合理使用,并将其设置在低压配电系统总进线位置处,并加强电涌保护器安装过程控制,确保其安装质量可靠性;③在电涌保护器接线方式选择中,若采用3P方式进行连接,则需要结合PE线与L线的实际情况,将电涌保护器安装在二者之间;若采用4P方式对电涌保护器进行接线处理时,则需要在行业技术规范指导下,将其安装于PE线与N线、PE线与L线之间,使得完成安装后的电涌保护器能够在低压配电系统运行中发挥出应有的作用。
3、低压配电安全设计
高层建筑电气设计中的低压配电安全设计,通常包括接地故障保护、短路保护与过电流保护,在低压配电设计过程中需要严格遵循我国相关的设计规范,切实保障低压配电系统的安全性与可靠性。本文着重阐述低压配电系统的接地保护系统。接地保护系统中最为常用的三种接地保护模式包括IT、TT、TN三种,其中,IT接保护模式能够在低压配电系统外网区域发生电路故障,且低压配电系统无法实现对于供电系统的保护性中断的情况下,自行启动保护模式,以避免配电系统故障造成更大的损失。
TT系统是电源中性点的接地保护设计,能够对发生漏电或者接地故障时的电气设备实现接地保护。通常中性线N与PE之间,由于配电关系不存在而并不进行电力流通,二者之间并无通电。通常在用电负荷较小的高层建筑中,会使用TT接地保护系统。
TN系统是当前最为安全有效的接地保护系统,在民用建筑电气设计中较为常用,电容量较低或者用电要求不高的电气系统皆可使用。TN接地保护系统的设计需要将所有电气设备外壳与保护线相连,以形成保护模式,并且连接配电系统的中性点。TN接地保护包括三种模式:TN-C、TN-S、TN-C-S。其中,TN-C接地系统是将工作零线同时作为接零保护线,是一种三相四线接地保护形式,通常在一般的电气设计中较为常用;TN-S模式是将工作零线与专用保护线相互分离,使用TN-S模式的电气设备金属外壳接零保护是通过专用保护线来实现的,相对而言安全性更高;TN-C-S通常用于建筑临时供电,在高层建筑电气低压配电设计中的运用较少。
4、接地保护设计
高层建筑中电气设计是其中的核心部分,没有完善的电气设计将无法达到有效的设计效果,对使用者的人身及财产安全也是非常不利的因素,所以在电气设计中,低压供电系统中,必须要保护设置,而在具体保护实施过程中需要借助漏电断电器,而对于上述设备的筛选,必须要注意相关事项,特别是针对漏电断路器,其自身的额定动作电流筛选。在具体筛选过程中,要保障在配电系统末端,所应用的漏电断路器,相应电击能量,要保障其安全界限,使其能够符合标准,电气系统中,正常漏电电流,其相对应的比例要保障使用范围,高于漏电断路器的相关值,这样才能降低对对电路电压损害。此外,还需要关注的是,针对漏电断路器而言,其在进行动作电流筛选时,遵守原则非常必要,尤其是在电气设计中,需要对以下方面要格外注意,如分支线等等,从必须要筛选漏电断路器,从而确保高层建筑电气设计获得良好的接地保护,以达到相关的要求值。
结束语
综上所述,高层建筑电气设计中低压供配电系统安全性必须要引起足够的重视,这就需要在电气设计中遵循设计原则,从建筑实际情况着手进行有效的设计,由此能够达到最佳的设计效果。文章中全面剖析了高层建筑电气中的低压供电系统的具体实施策略及需要注意的相关事项,以期能够满足当前用电需求,保障用电的安全性。
参考文献
[1]张双龙,刘送臣.低压配电系统中存在的问题与应对措施分析[J].山东工业技术,2018(04):197.
[2]谢亚军.浅析低压配电系统工程设计体会[J].建材与装饰,2018(01):238-239.
[3]邱慧萍.高层建筑电气设计中低压供配电系统安全性分析探讨[J].中国战略新兴产业,2017(48):176.
[4]刘冬平.高层建筑低压配电系统安全性设计分析[J].科技创新与应用,2017(36):77-78.
[5]韩旭.浅析高层建筑电气设计的低压配电系统安全性[J].居业,2017(09):81-82.