高层建筑供配电系统安全性分析
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提高高层民用建筑低压供配电系统的可靠性摘要:文章结合实际分析论述了如何才能保证高层民用建筑的可靠供电,并给出了几个比较可靠的供电方案供选择使用。
关键词:高层民用建筑、防火、低压供配电系统、可靠性、两回路供电、末端切换1.概述高层民用建筑的特点是:建筑面积大、单体投资高、人员密集或者是重要的建筑,因此对供电的要求较高,若供电不可靠,一旦发生火灾就不能及时扑救,很容易造成人员伤亡及使国家财产遭受重大损失。
所以,高层民用建筑的供电很重要,一定要可靠,国家也制订了相应的规程规范来加以保证。
为了便于分析论证,现将国家颁布的《高层民用建筑设计防火规范》[1]中有关对供配电的要求摘录下来:●负荷等级:高层民用建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟设施、火灾自动报警、自动灭火系统,应急照明,疏散指示标志和电动的防火门、窗、卷帘、阀门等消防用电,应按现行的国家标准《工业与民用供电系统设计规范》[2]的规定进行设计,一类高层建筑应按一级负荷要求供电,二类高层建筑应按二级负荷要求供电。
●配电要求:高层建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机等的供电,应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。
高层民用建筑的高压供电系统一般都比较简单,在很多书中都有详细的论述,且都能满足规程规范对供电的要求,这里就不再讨论。
再加上有了发电机组,电源问题已有保证,供电的可靠与否,关键就是低压系统了。
本人在多年工作中,参阅了大量的书籍与资料,均发现低压供配电系统存在不少的问题,基本上都没能满足国家规程规范对供电可靠性的要求,现分析讨论如下。
2.原有低压供电方案分析讨论在很多书中对低压系统也有详细的论述,有的书和设计手册(《高层建筑电气工程》[3]和《高层建筑电气设计及电气设备选择手册》[4])还给出了几种典型的供配电方案,供选择使用,但在实际应用时,均发现其存在一定的缺陷,现把其推荐的六种方案中认为是最好的方案(见图2-1)拿出来分析讨论:将负荷分组,按消防负荷,重要负荷及普通负荷三大类来组织母线,备用电源采用末端切换。
浅谈高层建筑供配电系统的设计【摘要】电力是支持和保证高层建筑正常运作的基础,因此其对供电的可靠性要求和电力依赖程度较高。
本文阐述了国内高层建筑供配电系统的主要特点,并根据供电系统设计应考虑的主要因素及注意事项进行了详细说明。
提出相应的解决方案。
【关键词】高层建筑;供电系统;系统设计1.高层建筑对配电系统的需求在我国按有关规定,建筑总高度超过24米的非单层民用建筑和l0层及l0层以上的住宅建筑称为高层建筑。
高层建筑配电特点主要从配电的连续性、供电可靠性、安全性、技术先进性、经济合理性等五大特性进行技术分析。
高层建筑的用电负荷大。
一级负荷多,且关系到消防水泵、消防控制室、防排烟设施、电梯、照明、污水处理设备等的正常运行,对电源供电的连续性要求比较高。
一般情况下采用双电源互投供电的运行方式,配电方式采用树干式与放射式相结合的供电方式,保证供电电源的连续性和电源的时间性,保证供电电源的高度可靠性。
2.常见的高层建筑配电系统2.1双电源各自独立的系统这种系统适用于一类高层建筑物。
要求外部两个电源各自是独立的,以满足一类高层建筑对消防负荷的要求:带有自动投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路。
适用于允许中断供电时间大于电源切换时间的供电,该系统自变压器低压端出线后,即把消防及非消防负荷通过自动开关分开,消防及非消防负荷由各自母线分段供电。
一旦火灾发生,自动切断非消防电源,保证对消防负荷可靠供电。
2.2设有应急发电机组的系统在高层建筑采用的具有应急发电机组的供电系统.具有较高的可靠性。
快速自动启动的应急发电机组.适用于允许中断供电时间为15~30s的供电。
但是,有做到了消防负荷在末级切换,但由电网供电至切换箱的两路配电线路中任一回路出现故障时闺外电源未停。
备用应急发电机并不会自动启动。
消防负荷仍将断电:当发电机出线回路故障时,虽然发电机已经启动送电,仍然无法保证故障回路的负荷用电。
2.3带不问电电源装置的供电系统为保证消防用电的可靠性。
电力供配电系统运行可靠性与安全性分析摘要:在电力系统的运行中出现电力故障不可避免,要对电力系统运行的可靠性等方面进行研究和分析。
关键词:电力供配电系统;运行;可靠性;安全性;1 配电系统的运行维护技术研究1.1 配电系统运行维护时的技术要求配电系统要求对网络进行实时监控,以减少发生故障的风险,工作人员定期执行一系列检查和维护任务。
通常,它分为两类:周期性维护和特殊性服务。
第一,周期性维护:每日手动检查和维护,每周手动检查和维护,每月定期检查和维护。
此外,任何维护都最少需要2人。
第二,特殊性维护:高温期检查和维护,这是针对特殊事件的检查和维护,例如暴风雨后的检查和维护等。
上述服务与IoT技术配合使用,可以单独连接巡逻设备,以实时跟踪设备信息的状态,提供预警设备,并响应错误。
应该使用基本成本控制,可以使用一般法律及时消除隐藏的威胁。
我们提倡以下操作原则,以实现智能网络的运行和维护。
(1)聘请合格的专家对配电系统数据进行大规模分析,并根据测试结果调整检查和维护频率。
(2)探索和验证任务有望在特定时间对网络的配电设施进行实时监控和粮食监控、协调、维护和测试网络配电系统的集中管理,及时发现故障,并便于随后对配电网络进行检查。
(3)如果在检查和维护过程中出现重大故障或潜在风险,则应将该区域自动集成到高级别管理环境中,直到消除潜在风险为止,评估大数据技术的使用。
1.2 配电系统运行维护的需求分析第一,建立智能配电系统的设备评估体系:配电网的所有类型的信息数据(例如电压水平、临界负载水平、其他状况等),都通过对大型数据的综合分析和处理以及对互联网设备感知和分布水平的独立分析来收集。
监理自己的分析和收集标准、分类的分析和评估标准,保证长期实现可靠、可接受和有效的端点。
同时,有必要为不同的仪器创建各种分析方法,将新旧仪器分开,简化管理,充分利用资源,以实现针对每种目的的有效操作和维护方法。
第二,细分运维方式:目前的分布设施广泛,地形复杂。
探析高层建筑供配电技术方案及可靠性摘要:本文首先介绍了高层建筑的负荷与供配电特点,然后探讨了供配电技术方案,最后对可靠性进行分析。
关键词:高层建筑,供配电,方案,可靠性。
中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:一、高层建筑的负荷与供配电特点1.1高层建筑及其负荷的可靠性分级高层建筑的定义目前尚无统一的划分标准,我国《高层民用建筑设计防火规范》gb50045-95 ( 2005年版)中规定: 10层及10层以上的住宅和建筑物超过24m的其它民用建筑为高层建筑; 《住宅建筑设计规定》gb50368-2005 中规定: 11- 16 层的住宅为中高层住宅, 16- 30层的住宅为高层住宅: 《住宅设计规范》gb50096-1999中规定: 10 层以上的住宅和建筑物高度超过24m 的其它建筑为高层建筑;《高层建筑混凝土结构技术规范》( jgj3-2002)中规定: 超过10层的建筑物为高层建筑。
本文所涉及的高层建筑以《高层建筑混凝土结构技术规范》( jgj3-2002)的规定为准。
现代高层建筑几乎集中了各种现代化的电气设施和技术, 具备诸多安全和服务系统。
各类负荷的运行特点和重要程度不同, 对供电的可靠性要求也各不相同. 对于高层建筑供用电的负荷容量我国《高层民用建筑设计防火规范》gb50045-95 ( 2005年版)中规定: 根据居住区内建筑物及配套设施负荷性质不同分为一、二、三级负荷. 一级负荷包括: 高级住宅的电梯、泵房、消防设施、应急照明用电等; 19层及以上居住类建筑的电梯、泵房、消防设施、应急照明用电等; ⅰ类汽车库、机械停车设备以及采用升降梯作车辆疏散出口的升降梯用电; 建筑面积大于5 000m2 的人防工程. 二级负荷包括: 10层至18层居住类建筑的电梯、泵房、消防设施、应急照明用电等; ⅱ、ⅲ类汽车库; 建筑面积小于或等于5 000m2 的人防工程; 区域性的增压泵房、智能化系统网络中心等。
低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性随着城市化进程的加快和人们生活水平的提高,高层建筑已经成为城市发展的重要标志之一。
高层建筑的电气设计是保障建筑内部正常运行的重要部分,而低压供配电系统作为电气设计的核心组成部分,其可靠性直接关系到建筑内部的用电安全和正常运行。
低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性显得尤为重要。
本文将从低压供配电系统的特点、可靠性的影响因素以及提高可靠性的措施等方面展开论述。
一、低压供配电系统的特点1. 复杂性:高层建筑内部电气负载较大,且多样化,需要满足不同区域的用电需求,因此低压供配电系统通常会涉及多个变压器、开关设备、配电设备等,系统结构较为复杂。
2. 重要性:低压供配电系统是高层建筑内部各种设备及终端用户的主要电源,其可靠性直接关系到建筑内部用电设备的正常运行。
一旦低压供配电系统出现故障,将导致建筑内部大范围的停电,严重影响建筑内部的正常运行。
3. 环境要求高:高层建筑的电气设备所处环境复杂,温度、湿度、电磁干扰等因素都会对低压供配电系统的运行产生影响,因此对供配电设备的环境要求较高。
1. 设备质量:供配电系统中的变压器、开关设备、配电设备等设备的质量直接关系到系统的可靠性。
如果设备质量不过关,容易导致设备故障,从而降低系统的可靠性。
2. 运行环境:供配电设备所处的环境对其运行稳定性有较大影响。
高温、潮湿的环境容易使设备受损,从而影响供配电系统的可靠性。
3. 配电线路:配电线路的敷设方式、导线规格以及连接方式等都对供配电系统的可靠性产生影响。
如果线路敷设不合理,导致线路阻抗大、线损严重,会使系统的电能损耗增加,不仅浪费能源,还会影响供配电系统的可靠性。
4. 维护管理:供配电系统的维护管理直接关系到系统的寿命和可靠性。
如果维护管理不到位,设备可能会因为长期运行而降低可靠性。
5. 设计合理性:供配电系统的设计合理与否对其可靠性有很大影响。
设计上的缺陷或不合理的选择都会直接影响到系统的可靠性。
浅析高层建筑供配电问题作者:马良燕来源:《城市建设理论研究》2012年第34期摘要:随着我国社会的发展,城市化进程不断加快,高层建筑在各种大中小城市不断涌现。
建筑本身就是一项涉及众多行业的工程,高层建筑需要更多高科技的技术和设备。
本文将从当今高层建筑供配电工程现状入手,分析其与节能、经济效益、安全等方面的关系。
关键词:城市化进程;高层建筑;综合型建筑;供配电Abstract: With the development of our society, city changes process to be accelerated ceaselessly, high-rise building in various city is ceaseless emerge in large numbers. The building itself is one involves many industry engineering, high-rise building needs more high-tech technology and equipment. This article from the current high-rise building power supply and distribution engineering situation, analyzes the relationship its energy saving and economic benefit, security and other aspects.Key words: city to change process; high-rise building; integrated architecture; power supply中图分类号:TM642+.5 文献标识码:A 文章编号:一、我国高层建筑供配电工程现状近年来,在我国的大中小城市,兴起了一阵“建筑风”,各式各样的建筑如雨后春笋般涌现出来。
高层住宅小区供配电系统接线方案随着城市的发展和人们生活水平的提高,高层住宅小区如雨后春笋般涌现。
为了保障小区居民的正常生活和用电安全,合理设计供配电系统接线方案至关重要。
本文将详细探讨高层住宅小区供配电系统的接线方案。
一、高层住宅小区供配电系统的特点和要求高层住宅小区具有建筑面积大、居住人口多、用电设备种类繁杂等特点。
这就要求供配电系统具备较高的可靠性、稳定性和安全性,以满足居民日常生活和消防等应急用电的需求。
可靠性方面,要确保供电的连续性,尽量减少停电时间和次数。
稳定性则要求电压和频率波动在允许范围内,避免对电器设备造成损害。
安全性是重中之重,要采取有效的接地和防护措施,防止触电事故的发生。
此外,还应考虑节能和环保因素,选择高效的变压器和配电设备,降低能耗。
同时,要便于维护和管理,提高供电效率和服务质量。
二、供配电系统的电源引入高层住宅小区通常采用两路或多路电源进线,以提高供电的可靠性。
电源可以来自市政电网的变电站,一般为 10kV 电压等级。
进线方式可以采用架空线路或电缆敷设。
在选择电源进线时,要充分考虑小区的地理位置、周边电网的分布情况以及供电容量等因素。
如果小区周边有多个变电站可供选择,应优先选择距离较近、供电质量较好的变电站作为电源点。
三、变压器的选择和布置变压器是供配电系统中的核心设备之一,其容量和型号的选择直接影响到供电质量和经济性。
对于高层住宅小区,变压器的容量应根据小区的总用电负荷进行计算。
用电负荷包括居民生活用电、公共设施用电(如电梯、路灯、楼道照明等)、商业用电等。
在计算负荷时,要考虑同时系数和功率因数等因素。
变压器的型号通常选择干式变压器,具有防火性能好、维护方便等优点。
变压器的布置应尽量靠近负荷中心,以减少线路损耗和电压降。
可以在每栋楼或几个楼座设置专用的配电室,安装变压器和配电柜。
四、高压配电系统接线方案高压配电系统一般采用单母线分段接线或双母线接线方式。
单母线分段接线是将母线分成两段,通过分段断路器连接。
(危险源及风险辨识)供配电系统危险有害因素分析供配电系统危险有害因素分析供配电系统危险、危害因素分为两类:⼀类是⾃然灾害如雷击;另⼀类是电⽓设备本⾝和运⾏过程中不安全因素导致的危险、危害,主要有触电、⽕灾、爆炸、断电等,分析如下:1、触电危险供配电设备、设施在⽣产运⾏中由于产品质量不佳,绝缘性能不好;现场环境恶劣(⾼温、潮湿、腐蚀、振动)、运⾏不当、机械损伤、维修不善导致绝缘⽼化破损;设计不合理、安装⼯艺不规范、各种电⽓安全净距离不够;安全措施和安全技术措施不完备、违章操作、保护失灵等原因,若⼈体不慎触及带电体或过份靠近带电部分,都有可能发⽣电击、电灼伤的触电危险。
特别是⾼压设备和线路,因其电压值⾼,电场强度⼤,触电的潜在危险更⼤。
2、⽕灾、爆炸危险各种⾼低压配电装置、电⽓设备、电器、照明设施、电缆、电⽓线路等,如果安装不当、外部⽕源移近、运⾏中正常的闭合与分断、不正常运⾏的过负荷、短路、过电压、接地故障、接触不良等,均可产⽣电⽓⽕花、电弧或者过热,若防护不当,可能发⽣电⽓⽕灾或引燃周围的可燃物质,造成⽕灾事故;在有过载电流流过时,还可能使导线(含母线、开关)过热,⾦属迅速⽓化⽽引起爆炸;充油电⽓设备(油浸电⼒变压器、电压互感器等)⽕灾危险性更⼤,还有可能引起爆炸。
3、雷击危险室外变电站变配电装置、配线(缆)、构架、箱式配电站及电⽓室都有遭受雷击的可能。
若防雷设计不合理、施⼯不规范、接地电阻值不符合规范要求,则雷电过电压在雷电波及范围内会严重破坏建筑物及设备设施,并可能危及⼈⾝安全乃⾄有致命的危险,巨⼤的雷电流流⼊地下,会在雷击点及其连接的⾦属部分产⽣极⾼的对地电压,可能导致接触电压或跨步电压的触电事故;雷电流的热效应还能引起电⽓⽕灾及爆炸。
4、断电危险对⼀级⽤电负荷,如消防⽔泵、⽕灾探测、报警和⼈员疏散指⽰、危险和有害⽓体的探测,泄漏的探测,安全出⼝照明,洗涤塔/有机溶剂的排放,烟尘排放等要求连续可靠供电的设备、设施及场所,⼀旦供电中断发⽣事故,将危及⼈员健康与⽣命安全。
BUILDINGELECTRICITY2012年第期12Brief Analysis on Design of Power Supply&Distribution System for an Extra-high Building XUAN Zhongguo KONG Haitao(Zhejiang Industry Design&Research Institute,Hangzhou310000,China)宣仲国孔海涛(浙江省工业设计研究院,杭州市310000)某超(限)高层建筑供配电系统设计简析作者信息宣仲国,男,浙江省工业设计研究院,高级工程师,院副总工程师。
孔海涛,男,浙江省工业设计研究院,工程师。
Abstract In combination with project cases,theelectrical design for extra-high buildings in terms ofpower supply&distribution system,load classification,electric source,substation setting and electric sourcefor safety services is briefly analyzed.Key words Extra-high building Power supply&distribution system Substation Electric source forsafety services摘要结合工程案例,对超(限)高层建筑供配电系统、负荷分级、供电电源、变配电所设置、应急电源等电气设计重点作简要分析。
关键词超(限)高层建筑供配电系统变配电所应急电源0引言随着我国社会经济的高速发展,全国各地超高层建筑越来越多,这些超高层建筑功能多种多样,有功能单一的超高层住宅,也有集办公、酒店、商业于一体的综合建筑。
供配电系统危险有害因素分析供配电系统危险有害因素分析供配电系统在运行过程中存在多种危险和有害因素,这些因素可能导致触电、火灾、爆炸、机械伤害、辐射危害以及其他危险。
本文将详细分析这些危险和有害因素,并提出相应的预防措施。
一、触电危险触电危险是供配电系统中常见的危险之一。
以下是可能导致触电危险的原因:1.1 接触高压电线员工在操作过程中直接接触高压电线,高压电流会通过人体,导致严重的触电伤害,甚至死亡。
1.2 操作不当导致触电操作人员未按照操作规程进行操作,例如未使用绝缘工具、带电作业等,容易导致触电事故。
1.3 设备漏电保护不当供配电设备发生漏电时,如果漏电保护装置未能及时动作,可能会对操作人员和维修人员造成触电伤害。
预防措施:1.严格执行工作票制度,确保工作票签发人、工作负责人、操作人员具备相应的资质。
2.使用绝缘工具,穿戴防护用品,避免直接接触高压电线。
3.定期检查和维护供配电设备,确保漏电保护装置正常工作。
二、火灾危险供配电系统中的火灾危险主要来自电缆线路短路、电气设备过载以及违规操作等方面。
以下是火灾危险的预防措施:2.1 电缆线路短路电缆线路发生短路时,会产生电弧和高温,引燃周围的可燃物,导致火灾事故。
预防措施:1.定期检查电缆线路,及时发现和修复短路故障。
2.使用阻燃电缆,提高电缆的耐火性能。
3.设置防火分隔和灭火设施,确保火灾发生时能够及时扑灭。
2.2 电气设备过载电气设备过载时,会导致电流过大、温度升高,引燃设备内部的可燃物,引发火灾事故。
预防措施:1.合理选择电气设备容量和规格,确保设备不超载运行。
2.安装过载保护装置,当设备过载时自动切断电源。
3.定期检查和维护电气设备,及时发现和处理过载问题。
2.3 违规操作导致火灾员工在操作过程中未遵守安全规程,例如违规使用明火、违规存放易燃物品等,容易导致火灾事故。
预防措施:1.加强员工安全培训教育,提高员工的安全意识和操作技能;严格管理易燃物品的存放和使用;2.执行动火作业审批制度,确保动火作业安全可控。
352020.03|如采暖设备和舒适性空调的制冷设备,若二者同时存在时,应选取两者中较大者计入总设备功率。
电缆类型选择:依据《建筑设计防火规范》G B 50016-2014(2018年版)中第10.1.10条,消防配电线路与其他配电线路若敷设在同一电缆井时,应分别布置在电缆井两侧,且此时消防配电线路应采用矿物绝缘类不燃性电缆。
如图1所示,由于本工程强电井只设置一个(未设置消防专用强电井),故经强电井敷设的消防干线线缆(消防电梯和屋顶加压风机)采用B T T Z 矿物绝缘电缆,未与其他配电线路在同一电井内敷设的消防干线线缆(如地下潜污泵)采用W D Z C N -Y J E (F )低烟无卤耐火交联聚乙烯绝缘电力电缆。
而普通干线(普通电梯和普通照明箱)则采用W D Z C -Y J E (F )低烟无卤阻燃交联聚乙烯绝缘电力电缆。
电缆类型的选择,关乎电气线路的安全,需要格外重视。
建筑设计图1 动力配电柜系统图电缆截面选择: 电缆截面选择尤其要注意的一点是电缆载流量的修正,《电力工程电缆设计标准》G B50217-2018中第3.6.2条明确指出,电缆的实际载流量应考虑电缆敷设方式的影响,并按照主要使用条件差异(不同土壤热阻系数,环境温度差异,电缆多根并列敷设等)对电缆载流量修正,载流量的各项修正系数详见规范中附录D的规定,而经校正后的电缆载流量实际允许值应大于回路的工作电流,根据电缆的实际载流量选截面。
但设计中常常忽略电缆载流量的修正问题,未考虑各种因素的影响,仅参照电缆载流量表选电缆截面,这种做法是错误的。
2.2电气照明电气照明设计中,依据《建筑照明设计标准》G B50034-2013中各种场所的照度标准、视觉要求、照明节能评价指标L P D的要求等,选用不同的高效节能光源,选择高效灯具和正确的镇流器。
本工程所采用灯具图例如表1所示,吸顶灯、防水防尘灯和电井壁灯均采用L E D光源,单管荧光灯和双管荧光灯要求功率因数不得小于0.9,所有灯具均采用节能型灯具。
供配电系统的检查与维护供配电系统是指用于电力传输和控制的设备和线路,它是现代建筑和工业设施中不可或缺的一部分。
为了确保供配电系统能够正常运行并保障安全,定期的检查与维护是非常重要的。
本文将从供配电系统的检查与维护的重要性、方法和注意事项等方面进行详细介绍。
一、检查与维护的重要性1. 安全性:供配电系统涉及到电力传输和控制,一旦出现故障可能会导致电火灾、触电和设备损坏等安全问题。
定期的检查与维护可以及时发现并解决潜在的安全隐患,确保系统的安全性。
2. 可靠性:供配电系统在运行过程中会出现老化、磨损和故障等问题,如果不及时检查和维护,这些问题可能会导致系统的不可靠性,影响到正常的用电供应。
通过定期的检查与维护,可以提前发现和解决这些问题,确保系统的可靠性。
3. 经济性:供配电系统的正常运行和无故障的状态能够有效地节约维修、更换设备和能源等成本。
通过定期的检查与维护,可以及时发现潜在问题,进行预防性的维护,避免出现大规模故障和损失,从而降低维护成本和能源消耗。
4. 合规性:供配电系统的检查与维护还涉及到电力行业的相关法律法规和标准,如电力设施的安全用电规范、用电检查及验收管理办法等。
定期的检查与维护可以确保供配电系统符合相关法律法规和标准,降低可能的违规风险。
二、检查与维护的方法1. 日常巡检:对供配电设备、线路和开关进行定期的视觉检查,检查是否有明显的损坏、松动和烧焦等情况。
同时,还需要检查供配电设备的工作温度、电流和电压等参数是否正常,以及设备运行是否发出异常声音或发热等。
发现问题需要及时记录并查找原因。
2. 定期检测:定期对供配电系统进行综合性的检测和测试,主要包括设备的绝缘测试、设备的压力测试、线路的电阻测试、开关的操作性测试等。
通过这些测试可以了解设备和线路的性能是否达到要求,并可以预防潜在的故障。
3. 定期维护:根据设备的使用年限和运行状态,制定相应的维护计划,包括定期更换设备的易损件、定期清洗设备的灰尘和杂物、定期检查设备的连接器和接线端子等。
高层建筑供配电系统安全性分析
摘 要:文章主要对高层电气设计供配电系统安全性进
行了分析,对简易图解确定干线首端保护器分支线长度进行了分析和验
证,提出了一些问题供大家参考。
关键词:低压供配电系统 一级负荷 安全性 分支线
1.引 言
电力负荷根据对供电可靠性的要求及中断供电的损失和影响程度
分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。一类高层建筑的消防控制室、消
防水泵、消防电梯、防排烟风机、防火卷帘、火灾自动报警、自动灭火
系统、应急照明等为一级负荷, 还有柴油发电机房送风机、专用变电所
所用的送、排风机及专供消防水泵房所用的污水泵等设备应与消防设备
等级一致。
2.供配电方案安全性分析
供电电源在满足电力负荷的要求下,变电所的安全以及供配电系统
可靠性至关重要。
高层民用建筑存在大量的一级或二级负荷, 变压器台数往往为两台
及以上, 同时还设有一台柴油发电机组。柴油发电机组的起动要求为:
一类高层建筑保护对象分级为一级建筑物的发电机组,应设有自动启动
装置,当市电中断时,机组应立即启动,并应在30s内供电,。同时为了
不降低消防用电的可靠性, 一旦发生火灾,要求能自动切除非消防用电
负荷。
3.供电线路的安全性分析
3.1 供电线路安全的具体设计措施
供电电源在满足电力负荷的要求下, 供电线路的安全可靠也是非常
重要的。供电线路敷设方式应根据建筑物的性质、要求、用电设备的分
布及环境特征等因数确定。应避免因外部热源、灰尘聚集及腐蚀或污染
物存在对布线系统带来的影响。防止在敷设及使用过程中因受冲击、振
动和建筑物的伸缩、沉降等各种外界应力作用而带来的损害。而高层民
用建筑消防用电设备应采用专用的供电回路, 消防控制室、消防水泵、
消防电梯、防排烟风机等的供电, 应在最末一级配电箱处设置自动切换
装置, 其配电线路敷设应符合有关规范的要求。
3.2 干线首端保护器分支线安全长度分析
根据供配电系统设计规范要求规定,在不影响一、二级负荷供电的
情况下, 配电线路被前段线路短路保护装置有效保护,且此段线路和过
负载保护装置能顺利通过的短路电流, 可不装设短路保护。本着安全、
节约的原则, 在建筑电气低压供配电设计中,无论在城区内的高层建筑
群还是郊区盘的别墅和低层建筑群中的低压配电方式, 大部分均采用分
区树干式的配电方式,。
3.2.1 用简易图解分析干线首端保护器分支线安全长度。
近年来, 电气设计师总结出了一套简易图解来分析计算干线首端保
护器分支线安全长度, 这种方法简单实用, 笔者根据实践经验并以此为
依据进行分析验证。
3.2.1.1 图解法制作的准备
(1)首先根据该干线的总负荷, 按供电的距离和电压损失的要求确
定该干线的长度(L1)、截面 (S1)、型号(铜或铝) , 然后选择能保护该干
线末端短路时的短路保护电器, 并确定其整定值和整定时间(选择低速
0.2s即可) , 并能通过热校验和电压损失校验。同时假定该短路安装点为
O点。
(2)根据分支线路的负荷选择同干线同型号的分支线截面(S2) , 同
时确定以干线短路保护器安装点O为起点, 截面为S2的虚拟长度(L2 ) ,
其中L2长度可用 L2= L1x S1/S2算出。
3.2.1.2 图解法的制作步骤
a.如图5, 以O点为原点, 以 L1、L2分别作直角三角形的二条直角
边OA、OB, 得直角三角形BOA。
b .以分支点距O点的距离 L3在OA线上得C点, 经C点作垂直
OA的线交AB线于D点, 测量CD线的长度即得L4, 此L4即为分支线
截面为S2, 从干线C处分支, 能得到O点短路保护电器保护的分支线长
度。也可从两个相似直角三角形BOA/DCA两直角边的比值中求得CD
线的长度
L4/ L2= (L1-L3) / L1; L4= (L1-L3) L2/ L1
c.其它截面为Sn同主干线同型号的分支线, 在距O点不同的距离下,
所确定分支线长度Ln的方法按上述a和b的步骤可依次确定。
3.2.1.3 分支线安全长度确定的分析验证
低压配电线路的三相、二相短路电流和单相接地短路电流的计算公
式分别为IK3=230/Zk; IK 2=(230/Zk) 0.866; I K1= 230/Zphp从上述三式
中我们可知, 当我们确定主干线的短路电流整定值能保护整个主干线末
端的短路电流之后, 只要分支线末端的短路电流不小于主干线末端的短
路电流, 则分支线末端的短路均能在主干线短路保护器的保护范围之
内。假定截面为S1、长度L1的导线末端三相、二相和单相接地的短路
电流分别为I (1)K3= 230/Zk1; I(1) K2=(230/Zk1)0.866;I(1) K1=
230/Zphp1时, 从C点分支后截面为S2、长度为 L4的导线末端三相、
二相和单相接地的短路电流分别为I(2)K3= 230/Zk2; I(2)K
2=(230/Zk20.866; I(2 ) K 1= 230/Zphp2。只有在 I (1)K 3= 230/ Zk1I
(2 )K3= 230/Zk2; I(1) K1=220/Zphp1I(2) K1= 220/Zphp2时也即在
Zk1Zk2Zphp1Zphp2 的情况下短路保护器就能保护分支线路末端的短
路。
3.2.2 在上述的短路电流计算式中, Zk1、Zk2、Zphp1、Zphp2分别
为到截面S1、S2末端的阻抗和相保阻抗
, 其 中 Rphp=Rph+Rp ,
Rs、Rt、Rm、Xs、Xt、Xm分别为系统S、变压器T、母排M的
电阻和电抗, 在一个回路中均为常数, R11、R12、X11、X12分别是截面
为S1、S2导体的电阻和电抗。如要满足Zk1Zk2、Zphp1Zphp2即可看
成要满足RL1RL2、XL1XL2的要求, 而导线电阻和电抗的计算公式分
别为R=KjfKljPCjL/S、XL=(0.1445lgDj/Dz ) XL。从上述的计算公式可
知: 当在同一电源时, 频率相同, 干线与分支线处在同一环境, 导线同
材质、同型号、同敷设方式的情况下, 除邻近效应系数 Kl j有较少的变
化可以忽略不计外,其它均无变化或变化很少均可忽略不计影响, 故而
导线的电阻在此等条件下可近似地看为 RL=KL/S, 导线的电抗只与几
何均距和线芯的等效半径和长度有关, 不同截面的导线单位长度上的电
抗差别极少, 可以忽略其变化, 现列一电缆的单位长度上的电阻和电抗
值作一比较。
综上所述, 用简易图解确定干线首端保护器分支线长度既方便又实
用, 避免了众多电气设计人员仅凭设计经验来确定其长度的不准确性,
也可避免众多分支线逐个计算带来的巨大工作量, 为整个工程供配电系
统线路的安全设计提供科学保障。
4.结 语
高层建筑供配电系统的安全性是电气设计的出发点和归宿。除了保
证电气负荷和供配电线路外, 设计时还应注意采取措施,做好系统的防
雷及防雷击电磁脉冲, 尽量减少高次谐波分量:;电气设备应尽量采用技
术性先进, 可靠性高的产品, 以确保供电品质和供电安全。