高層住宅建筑低壓配電系統(tǒng)設(shè)計探析

1、    高層住宅建筑低壓配電系統(tǒng)設(shè)計探析    饒金玲摘 要 隨著建筑技術(shù)的發(fā)展，高層住宅不斷增多，要保證高層建筑住宅各項功能的發(fā)揮，科學(xué)設(shè)計低壓配電系統(tǒng)極為關(guān)鍵。本文就高層住宅建筑低壓配電系統(tǒng)設(shè)計的基本原則、設(shè)計主要內(nèi)容、相關(guān)問題及解決對策等進行簡要分析研究，旨為高層住宅建筑低壓配電設(shè)計人員提供參考，提高設(shè)計效果。關(guān)鍵詞 高層住宅建筑;低壓配電系統(tǒng);電氣設(shè)計高層住宅建筑是城市化進程中的重要標志，隨著城市住宅建筑高度的增加，也給住宅供配電系統(tǒng)提出了更高的要求，如系統(tǒng)負荷容量增大、用電設(shè)備增多、供電安全性及可靠性要求提高等1。在此背景下，如何科學(xué)有效地設(shè)計

2、匹配高層住宅建筑用電需求的低壓配電系統(tǒng)，關(guān)系到高層住宅建筑功能發(fā)揮及周期壽命。1高層住宅建筑低壓配電系統(tǒng)常見問題（1）高層住宅建筑低壓配電可靠性問題。高層住宅建筑因居住用戶多，用電分布廣泛，用電需求呈現(xiàn)攀升趨勢，外加上供配電系統(tǒng)需要長時間保持運轉(zhuǎn)，低壓配電系統(tǒng)的可靠性就顯得極為重要。從高層住宅建筑實際情況看，其一般具備較大的建筑面積、較大的人員密度、復(fù)雜的使用功能、較大的供電容量等特點，萬一因低壓配電系統(tǒng)問題而導(dǎo)致電氣危害，搶險難度大為增加。（2）高層住宅建筑低壓配電系統(tǒng)斷路器問題。高層住宅建筑低壓配電系統(tǒng)中，斷路器主要起到閉合及開斷工作回路的作用。如低壓配電系統(tǒng)線路遭遇故障，由斷路器對故障回

3、路加以切斷。因此，如何科學(xué)選擇及整定低壓配電系統(tǒng)斷路器關(guān)系到整個系統(tǒng)的安全性表現(xiàn)。從以往情況看，因高層住宅建筑低壓配電系統(tǒng)斷路器選型不當(dāng)或未精準調(diào)整，斷路器作用得不到發(fā)揮，會增大電纜、電線及低壓配電系統(tǒng)用電設(shè)備故障概率。（3）高層住宅建筑低壓配電系統(tǒng)接地問題。低壓配電系統(tǒng)一般選用tn、it、tt三種接地形式。高層住宅建筑接地形式在選擇上需要結(jié)合建筑實際用電需求而確定，一旦接地形式選取不科學(xué)，會使高層住宅建筑暴露在不安全狀態(tài)下。例如，在tn-c系統(tǒng)下，非線性元件如接在三相負荷不平衡線路上，此時如諧波電流通過零線，會導(dǎo)致供電設(shè)備外殼附著電壓，這些電壓可能對高層住宅用戶帶來傷害。另外，在tn系統(tǒng)下，

4、零線與相線如果接反或零線出現(xiàn)斷線，電氣設(shè)備保護裝置因缺少接地保護而不動作，極易增大電氣危害概率。而tn系統(tǒng)中與供電點相距較遠的用電設(shè)備如存在短路故障，因長距離線路下產(chǎn)生極大的阻抗值，保護電器難以在第一時間針對故障電流進行動作，電擊概率也會加大。如選用tt系統(tǒng)，需要保持足夠小的接地電阻以達到自動切斷故障回路的效果，而且該系統(tǒng)投資成本較高。（4）高層住宅建筑低壓配電系統(tǒng)絕緣問題。高層住宅建筑低壓配電系統(tǒng)絕緣應(yīng)進行覆蓋，避免其長時間暴露而遭受物化反應(yīng)或電氣影響。低壓配電系統(tǒng)電纜電線絕緣性能要保持在良好狀態(tài)下，一般而言，高層住宅建筑低壓配電系統(tǒng)多為中性點接地系統(tǒng)，如電線或電氣材料絕緣性不佳或標準過低，

5、極易導(dǎo)致漏電情況出現(xiàn)。此外，低壓配電系統(tǒng)線路在運行過程中，由于線路、電氣設(shè)備絕緣層及大地連接部位有電容存在，也會導(dǎo)致低壓配電系統(tǒng)出現(xiàn)一定程度的電流泄漏問題。2高層住宅建筑低壓配電系統(tǒng)電源配置遵循的原則高層住宅建筑配置低壓電源時，把握非消防一二級負荷供電及民用建筑供電要求。一級負荷采用雙重電源供電，指兩個不同電源的供電而非同一變電所供的兩回線路。具體運行方式可以采取同時供電，互為備用，或者一用一備。除此之外，還可通過增加備用電源的方式實現(xiàn)一級負荷用電需求。但需注意，備用供電系統(tǒng)中不能接入其他負荷。二級負荷采用雙回線路進行供電。消防用電負荷確定為一級時，采用主電源及與主電源分離的專用回路電源加以供

6、電;確定為二級時，采用主電源或備用電源雙回路電源加以供電。高層住宅建筑消防配電系統(tǒng)選擇住宅配變電所或電源線處進行設(shè)置，分開設(shè)置主配電裝置及備用電源，如分開設(shè)置困難，可并列設(shè)置，將防火隔斷設(shè)置兩者分解部位，同時明確標注配電裝置。3高層住宅建筑低壓配電系統(tǒng)設(shè)計方案3.1 確定電源形式及變壓器數(shù)量如普通高層住宅，可采用一路電源配搭一臺變壓器的方式，設(shè)置備用電源，確保消防及非消防負荷用電量需求得到滿足。但如高層住宅建筑用電負荷超大，可采用兩路獨立電源配搭兩臺變壓器的方式，通過兩者分列運行，保證供電安全可靠。這一方案適用負荷量極大的高層住宅。二類高層住宅可采用一路電源配搭一臺變壓器方式或兩路電源配搭兩臺

7、變壓器方式，設(shè)置一般負荷及重要負荷母線，兩者保持分開狀態(tài)。3.2 科學(xué)選擇高層住宅建筑低壓配電方式（1）放射式。高層住宅建筑低壓配電方式常采用的方式之一是放射式低壓配電，該方式在高層建筑重要用電負荷設(shè)施中較為適用。放射式低壓配電和應(yīng)急備用回路進行獨立設(shè)計，兩回路通過末端配電箱實現(xiàn)自動切換處理。（2）樹干式。高層住宅建筑樹干式配電方式在應(yīng)用中一般選擇在電氣豎井部位設(shè)置各樓層配電箱，然后借助預(yù)分支電纜、插接式封閉母線槽、電纜穿刺線夾等實現(xiàn)分支處理。該低壓配電方式在多樓層、高樓層、大負荷的高層住宅中較為常用，帶有一定的便捷性。（3）分區(qū)樹干式。高層住宅建筑分區(qū)樹干式低壓配電方式主要是通過一個供電區(qū)域

8、對應(yīng)一個回路干線的方式，增強供電的安全性及可靠性。每個回路干線可以對應(yīng)5層樓，在實際設(shè)計中，可以根據(jù)高層住宅建筑的具體層數(shù)來對參數(shù)加以調(diào)整，確保對應(yīng)半徑應(yīng)小于10層。3.3 合理選擇斷路器及接地保護模式高層住宅建筑斷路器選擇應(yīng)確保其電流、額定電壓、額定頻率匹配所在回路，對線路故障類別及成因進行總結(jié)，制定短路保護、接地故障處理、過電壓等應(yīng)急預(yù)案。選擇斷路器設(shè)備時考慮運行熱穩(wěn)定性及高層住宅用電負荷量，確保斷路器具備最佳的性能，并保持與低壓配電線路及設(shè)備的聯(lián)動性。在接地保護模式的設(shè)計上，選用tn系統(tǒng)應(yīng)確保重復(fù)接地措施，如非必要應(yīng)減少tn-c系統(tǒng)應(yīng)用概率。對電氣外露部位應(yīng)及時連接系統(tǒng)保護接地線或采用等電位聯(lián)結(jié)。4結(jié)束語高層住宅建筑數(shù)量及規(guī)模不斷擴展的背景下，針對低壓配電系統(tǒng)應(yīng)做好針對性分析及科學(xué)設(shè)計。在具體設(shè)計低壓配電系統(tǒng)時，應(yīng)嚴格參照規(guī)