試論對(duì)提高建筑電氣設(shè)計(jì)可靠性的策略研究

丁榮剛 秦炎峰 田中偉

【摘要】新時(shí)期建筑物的復(fù)雜性不斷增加，不論是體積還是面積與以往相比都有了極大的不同，而建筑主體的變化也使得建筑對(duì)電氣設(shè)備的依賴(lài)性不斷加強(qiáng)。不同功能、不同類(lèi)型的電氣設(shè)備不斷應(yīng)用到建筑行業(yè)。這也對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)的可靠性也提出了新的要求。

【關(guān)鍵詞】建筑；電氣設(shè)備；電氣設(shè)計(jì)；可靠性；促進(jìn)

1引言

電氣設(shè)備的可靠性是保證建筑物能夠安全穩(wěn)定運(yùn)作的重要條件，在建筑物中按建筑結(jié)構(gòu)和用途，添設(shè)一定的電氣設(shè)備更是新時(shí)期建筑行業(yè)發(fā)展的方向。保證電氣設(shè)計(jì)的可靠性是提高建筑物種電氣設(shè)備安全性、穩(wěn)定性、耐久性的首要任務(wù)。我國(guó)電氣設(shè)計(jì)行業(yè)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，起步較晚，在技術(shù)上還存在著一定的差距，因此必須不斷提升建筑電氣設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性，從根源上使得電氣設(shè)備在投入使用過(guò)程后不會(huì)發(fā)生設(shè)計(jì)層面的問(wèn)題。

2建筑電氣設(shè)計(jì)的基本原則

建筑電氣設(shè)計(jì)的可靠性對(duì)電氣設(shè)備實(shí)用性具有絕對(duì)的影響，對(duì)建筑物的使用也有一定的影響，因此，電氣設(shè)計(jì)必須要遵循一定的原則，保證其可靠性。同時(shí)，在設(shè)計(jì)之前要明確設(shè)備使用范圍、使用目的，要對(duì)建筑物的主體結(jié)構(gòu)、配電設(shè)施、照明系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)都要有全面的了解。只有這樣才能從根本上確保設(shè)計(jì)的實(shí)用性。

2.1保證設(shè)備的安全性

電氣設(shè)備與其他機(jī)械設(shè)備不同，細(xì)微的失誤都可能造成重大安全事故，在當(dāng)前電氣安全事故中有極大部分都是設(shè)備漏電或線(xiàn)路老化等因素引起的。因此，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)必須要將設(shè)備的安全性做第一個(gè)考慮因素，要保證設(shè)備在使用中不會(huì)發(fā)生突發(fā)意外事故，同時(shí)，還要針對(duì)設(shè)備檢修過(guò)程進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)，保證出現(xiàn)事故的清況下，能夠有一定的應(yīng)急機(jī)制維持設(shè)備正常運(yùn)行。

2.2電氣設(shè)計(jì)應(yīng)具備可靠性

可靠性在電氣設(shè)計(jì)中占有極為重要的地位，只有保證設(shè)計(jì)的可靠性才能從根本上保證建筑電氣設(shè)備的可靠性，更是其安全性的集中體現(xiàn)。

2.3電氣設(shè)備應(yīng)遵循簡(jiǎn)潔性的設(shè)計(jì)原則

當(dāng)前建筑電氣行業(yè)的發(fā)展使得建筑物中應(yīng)用的電氣設(shè)備不斷增多，種類(lèi)更為駁雜，因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)潔性原則，保證利用最少的電氣設(shè)備發(fā)揮最大的使用功能。另外，眾多的電氣設(shè)備集中使用也會(huì)使得電氣接線(xiàn)的復(fù)雜程度加深，所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中要在保證設(shè)備主體功能和正常運(yùn)行的情況下適當(dāng)簡(jiǎn)化接線(xiàn)。

3提高建筑設(shè)計(jì)可靠性的措施

電氣設(shè)計(jì)的可靠性是建筑電氣能夠正常、安全、可靠運(yùn)行的重要保障，提高設(shè)計(jì)可靠新是建筑電氣設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展的必然?，F(xiàn)就如何提升建筑電氣設(shè)計(jì)可靠性提出幾點(diǎn)建議。

3.1確保供電方式的合理性

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑電氣供電方式有了較大的改善，但現(xiàn)階段我國(guó)電氣設(shè)計(jì)中常用的大體均是采用以下兩種方式。

（1） lOkv高壓側(cè)選用兩個(gè)電源進(jìn)線(xiàn)的供電方式。這種雙電源高壓進(jìn)線(xiàn)方式能夠利用相應(yīng)的轉(zhuǎn)變開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)供電功能，同時(shí)，能夠與聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)相接引致變壓器。另外，這種雙電源進(jìn)線(xiàn)方式具有高低壓不同的檔位，在其低壓側(cè)選取單母線(xiàn)控制，但在母線(xiàn)上通常會(huì)裝接一些聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)分段供電。

（2） lOkv高壓側(cè)選用單一電源進(jìn)線(xiàn)的供電方式。這中供電方式與高壓側(cè)雙電源進(jìn)線(xiàn)方式具有明顯的區(qū)別，但是其低壓側(cè)的母線(xiàn)可以分段也可以不分段，在應(yīng)用上顯得更為人性化。

對(duì)比上述兩種建筑電氣供電方式，雙電源進(jìn)線(xiàn)的供電方式在電氣設(shè)備可靠性上具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是前期投入的成本較高。而單電源進(jìn)線(xiàn)的供電方式雖然在可靠性上略有不足，但其成本低的優(yōu)勢(shì)使得其被廣泛采用。在建筑電氣的設(shè)計(jì)過(guò)程中要求設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)電氣供電方式有詳盡的了解，同時(shí)更要從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度去看待建筑，針對(duì)建筑后期可能的發(fā)展情況，設(shè)計(jì)中要預(yù)留出電氣設(shè)備和供電方式改造的空間。

3.2合理選取變壓器

建筑電氣設(shè)備常出現(xiàn)大功率用電設(shè)備，對(duì)電量和電壓都有一定的要求。因此，建筑電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)合理的選用變壓器，保證用電設(shè)備能夠在額定電壓下安全、可靠的運(yùn)行。在對(duì)變壓器進(jìn)行選取的時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)針對(duì)變壓器的容量和使用臺(tái)數(shù)進(jìn)行選擇。同時(shí)，電氣設(shè)計(jì)中還要對(duì)未來(lái)電量的供應(yīng)情況做出一定的預(yù)留，保證當(dāng)建筑用電量增加需要調(diào)整變壓器容量或增加變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)的可行性。在選取變壓器的過(guò)程中，需要設(shè)計(jì)人員針對(duì)設(shè)計(jì)中所列出的用電設(shè)計(jì)進(jìn)行具體計(jì)算，只有經(jīng)過(guò)大量的運(yùn)算才能夠得出建筑實(shí)際需要的變壓器的容量和臺(tái)數(shù)。

3.3保證進(jìn)戶(hù)線(xiàn)的合理性和安全性

建筑電氣設(shè)備中設(shè)計(jì)民用的部分就使得線(xiàn)路要進(jìn)入到室內(nèi)，因此必須加強(qiáng)設(shè)計(jì)中進(jìn)線(xiàn)部分的安全性。經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展和總結(jié)，現(xiàn)將當(dāng)前進(jìn)線(xiàn)的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)和設(shè)計(jì)原則列出。

（1）三線(xiàn)進(jìn)線(xiàn)方式是提高電氣安全性的種要手段因此建筑設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)進(jìn)入室內(nèi)的接線(xiàn)必須要全部選用零線(xiàn)、火線(xiàn)、地線(xiàn)三種線(xiàn)路混合的進(jìn)線(xiàn)方式。

（2）引入到室內(nèi)的電氣線(xiàn)路其安全性與線(xiàn)路分支數(shù)目的多少有著一定的聯(lián)系，通常情況下一般均不少于六個(gè)回路的分支，這樣就能夠保證其中的一條線(xiàn)路或幾條線(xiàn)路發(fā)生故障，其他線(xiàn)路能夠滿(mǎn)足日常使用。

3.4建筑電氣設(shè)計(jì)安全技術(shù)。

（1）防人身電擊技術(shù)。

在自動(dòng)切斷供電的保護(hù)措施中，采用TN或TT接地制式對(duì)低壓配電系統(tǒng)的安全起到了一定的作用，同時(shí)也存在許多不足和缺陷。漏電保護(hù)電器作為實(shí)用的防電擊措施之一，已為廣大電氣設(shè)計(jì)者、管理者及使用者所接受，并付諸實(shí)踐。RCD的應(yīng)用大幅度地提高了安全用電水平，成為防觸電事故的有效措施之一，然而，RCD在使用中也存在局限性。例如：RCD無(wú)法對(duì)因種種原因引起PE線(xiàn)電位升高進(jìn)行檢測(cè)。因?yàn)镽CD所檢測(cè)的僅只L1、L2、L3相線(xiàn)及N線(xiàn)導(dǎo)體中是否有剩余電流，而無(wú)法檢測(cè)出具有保護(hù)功能PE線(xiàn)是否帶剩余電流。RCD的這種不足是可以通過(guò)等電位聯(lián)結(jié)保護(hù)措施來(lái)彌補(bǔ)的。

（2）防電氣火災(zāi)技術(shù)。

近年來(lái)，電氣火災(zāi)不斷增加，已居火災(zāi)起因首位，電氣設(shè)備或線(xiàn)路故障起火是十分常見(jiàn)的起火原因。電氣故障主要是帶電導(dǎo)體之問(wèn)的短路和帶電導(dǎo)體與“地”之問(wèn)的短路。這里所說(shuō)的“地”是泛指與地有聯(lián)系的設(shè)備外殼、金屬管路及構(gòu)架等外露可導(dǎo)電部分的短路，通常將前者稱(chēng)為短路，后者叫做接地故障。接地故障雖也表現(xiàn)為短路形式，但它在短路電流值、故障后果和保護(hù)措施上與相問(wèn)短路均不相同。能引燃起火的電弧電流在5OOmA以上，IECTC64認(rèn)為RCD是防范電氣火災(zāi)的措施之一。在設(shè)計(jì)中，將防電氣火災(zāi)的RCD保護(hù)設(shè)備設(shè)在進(jìn)線(xiàn)處。當(dāng)電源總箱供電范圍內(nèi)任一處發(fā)生能引燃起火的接地故障時(shí)，進(jìn)線(xiàn)處的RCD都能及時(shí)切斷電源的，從而避免電氣火災(zāi)的發(fā)生。

4總結(jié)

新時(shí)期我國(guó)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)電氣設(shè)計(jì)的可靠性有了更為嚴(yán)格的要求，而能否從設(shè)計(jì)上保證用電設(shè)備的安全性從而保證使用人員的安全需要全體設(shè)計(jì)人員共同的努力。本文通過(guò)對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)原則進(jìn)行討論并對(duì)提升電氣設(shè)計(jì)可靠性問(wèn)題提出了幾點(diǎn)建議，希望能夠促進(jìn)我國(guó)建筑電氣設(shè)計(jì)的進(jìn)步。

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