高層建筑低壓配電系統面臨的問題

　　這篇建筑配電論文發表了高層建筑低壓配電系統面臨的問題，高層建筑電負荷具有用電設備多的特點，所以電氣系統比較復雜，容易產生一些電氣的安全問題，所以在高層建筑設計中要注意系統設計的安全性和規范性，論文總結了高層建筑抵押配電系統所設計的問題。

　　關鍵詞：建筑配電論文,高層建筑,低壓配電系統

　　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構建筑物。高層建筑電負荷具有用電設備種類多，用電量大，供電可靠性要求高，電氣系統復雜等特點。科學技術水平的不斷發展以及人們生活水平的不斷提升，人們對建筑物應用功能以及建設標準也提出了很多新的要求。低壓配電系統作為建筑工程項目建設中不可缺失的關鍵內容，如今也在面臨著很多新的挑戰，低壓配電系統承擔的責任也不再僅僅是為了滿足建筑使用人員的電能應用需求。

　　1高層建筑低壓配電系統涉及的問題

　　1.1低壓配電系統供電可靠性問題

　　高層建筑一般建筑面積較大、人員密度大、使用功能比較復雜，通常供電容量較大。當高層建筑發生各種災難時，搶險難度大、人員疏散較困難。因此高層建筑電氣系統供電可靠性要求很高。

　　1.2低壓配電系統斷路器的選擇及整定問題

　　斷路器在建筑物配電系統中占有重要地位。在配電線路正常工作時，斷路器閉合或開斷工作回路;在配電線路發生故障時，斷路器切斷故障回路。若斷路器設備選擇不當，或者沒有對斷路器設備進行精準性的調整，斷路器設備具有作用將很難在規定時間內發揮出來，及時對故障線路進行切斷處理。這種情況不僅會對電線、電纜以及相關用電設備造成損害，甚至還會導致重大事故產生，其中包括大規模停電以及引發火災。

　　1.3低壓配電系統接地問題

　　低壓配電系統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。這種三種接地系統還可以進行更細致的劃分，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建設中都有所應用。對于接地型式的應用不能過于盲目，而是根據當前建筑低壓配電系統建設的實際情況確定。如果接地型式不合理，低壓配電系統建設不能達到國家相關規范的硬性標準，其中還會存在較多的不良安全隱患，對建筑物應用人員的生命財產安全造成一定威脅。

　　在TN-C及TN-C-S系統中，當三相負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，使設備外殼帶有電壓，電壓的大小與負荷不平衡程度和非線性元件有關，有時可能對人體造成傷害。再者在TN-C及TN-C-S系統中，當線路或設備維修后，若誤將相線和零線接反，則會導致全部接零設備外殼帶上危險相電壓。還有在TN系統中，一旦零線斷線，斷線后邊的電器設施即處于無接地保護狀態，保護裝置不能動作，即可能使人體遭受電擊。最后在TN系統中，對于離供電點較遠的用電設備發生短路故障時，由于線路較長，其阻抗值很大，故障電流很難啟動保護電器在規定時間內可靠動作，因而易發生電擊事故。TT系統主要用于負荷離供電點較遠較分散的供電系統，以節約線路投資。

　　當發生接地故障時，如果電氣設施的外露可導電部分故障電壓超過人體極限電壓時，保護電氣應自動切斷故障回路。在工程應用中，若要達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以及有凍土深度要求的地區，保護電器在某些情況下難以實現切除故障回路。在IT系統中，當發生單相接地故障時，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，要求系統繼續運行，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、設備的絕緣要求要提高倍。該系統在大量使用的單相負荷的情況下，沒有條件迅速處理單相接地故障。

　　1.4低壓配電系統絕緣問題

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

　　低壓配電系統漏電會造成非常不良的影響，這也是導致電氣火災事故發生的主要因素。低壓配電系統線路處于正常運行狀態中時，因為系統線路與電氣設備絕緣層介質，以及線路與大地連接位置存在著電容，所以低壓配電系統中不可避免的會存在泄漏電流。處于正常運行狀態時泄漏電流是沿著輸電線路以均勻形態分布的，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體相接觸后就會產生非正常漏電情況，從而引發嚴重的安全事故。

　　2高層建筑低壓配電系統的設計要求

　　2.1供電電源的可靠性

　　高層建筑電源數量應視用電負荷的重要性以及當地電網供電條件而定。為保證高層建筑的供電可靠性，高層建筑應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荷的供電。此外，在高層建筑中還應裝設具有巡檢功能的自啟動應急發電機組和UPS不間斷電源裝置，以保證消防設備以及特別重要負荷的應急用電。

　　2.2斷路器的選擇及整定

　　斷路器設備的選擇一定要慎重，短路器設備的額定電壓、電流以及額定頻率應當與所在回路相契合。同時應根據當前配電線路的常見故障類別工程建設的具體要求落實短路保護、過電壓以及接地故障保護措施等。斷路器設備還應滿足短路故障發生后動穩定以及熱穩定運行的多元化需求，對斷路器設備的極限分斷能力以及運行分斷能力進行分析，應用與低壓配電系統建設最為吻合的斷路器設備。低壓配電系統中斷路器設備應與上下級具備良好的聯動性，該設備得選擇直接與高層建筑物低壓配電系統能否安全穩定運行有著直接聯系。

　　2.3選擇合理的接地保護模式

　　應該根據工程實際情況，選擇合適的接地系統型式。在TN系統中，電源零線必須重復接地措施。在零線斷線情況下，斷線后的系統通過重復接地變為TT系統，從而減小了發生電擊事故的危險性。在大量使用單相電器設備、精密電子儀器等的工業與民用建筑電氣系統中，應盡可能避免采用TN-C系統。電氣裝置的外露可導電部分，應與系統的保護接地線相連接。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結的措施。所謂等電位聯結，就是將建筑物內所有可能觸及的外露可導電金屬部份互相聯結，并與系統的保護接地線可靠連接，使建筑物內的所有可導電部分的電位實質上相等。降低建筑物內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。等電位聯結有總等電位聯結、輔助等電位聯結以及局部等電位聯結，不同形式的等電位聯結其保護聯結導體截面不同，應加以區分。等電位聯結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

　　漏電保護器是利用零序電流原理工作的。無論在哪種接地系統中，無論是線路絕緣被擊穿還是其他原因導致的故障，只要發生接地故障，就會有部分漏電流沒有穿越保護器，而是通過保護線回到電源，保護器中即產生零序電流使其動作，從而可靠切斷故障回路，大大提高系統防電擊保護的安全性。漏電保護可以在配電系統絕緣被擊穿的初期，發現和切除故障線路，最大限度的保護低壓配電系統的安全性，故在高層建筑的電氣系統中有著非常重要的作用。

　　作者：馮永剛 單位：內蒙古電力勘測設計院有限責任公司

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