楊景艷(北京市城鄉(xiāng)建筑設(shè)計院有限公司,北京 100049)
淺析民用建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計要點(diǎn)
楊景艷
(北京市城鄉(xiāng)建筑設(shè)計院有限公司,北京100049)
摘要:我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展帶動了其他許多領(lǐng)域的發(fā)展,其中最顯著的是建筑業(yè)的發(fā)展,城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè),新農(nóng)村建設(shè)都使民用建筑越來越多,其最基礎(chǔ)的部分就是供配電系統(tǒng),因此,用電安全問題已被提上日程,對供配電系統(tǒng)設(shè)計的要求也越來越高,社會對其安全性能、經(jīng)濟(jì)效益等的關(guān)注度也在提高。本文對供配電系統(tǒng)的設(shè)計要點(diǎn)做了淺要分析,以確保民用建筑電氣使用系統(tǒng)運(yùn)作的安全性。
關(guān)鍵字:民用建筑;供配電系統(tǒng);設(shè)計
供配電系統(tǒng)是民用建筑中的重要組分,也是其中電力系統(tǒng)設(shè)計的主要部分,對其設(shè)計的要求也在不斷提高,其目的就是將一切現(xiàn)代化的科技用于電力設(shè)計中,使其高性能的運(yùn)作,以滿足建筑中各種涉及到用電的設(shè)備都能正常工作,確保供電的數(shù)量和質(zhì)量以及用電的安全可靠性,另外,技術(shù)設(shè)計也要和相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益掛鉤,使二者相統(tǒng)一。這對供配電系統(tǒng)的設(shè)計師提出了高要求,要求他們更專業(yè),并將專業(yè)知識與實(shí)際建筑中的電氣設(shè)計要求相結(jié)合,將用電設(shè)備及線路等設(shè)計到合適的位置,使其與建筑內(nèi)的其他設(shè)備相互之間無影響。
在對民用供配電系統(tǒng)的設(shè)計中應(yīng)參照以下原則:(1)保證用電的可靠性,設(shè)計中要以當(dāng)下建筑的實(shí)際用電負(fù)荷情況切基礎(chǔ),使整個供電系統(tǒng)在任何情況下都能正常的運(yùn)作,保證電力的供應(yīng),并確保其供電是安全可靠的;(2)線路設(shè)計方面要盡可能簡單,由于民用建筑中有許多都是高層建筑,相關(guān)的用電設(shè)備也比較多,所以系統(tǒng)的用電線路也要盡可能簡單,還要便于用戶使用,這樣檢修線路較容易、故障也能及時的進(jìn)行處理,以確保用電的安全;(3)用電系統(tǒng)一定要安全,建筑對用電的設(shè)備和功能的要求都較高,所以,用電人員、線路檢修人員在使用時的安全問題要給予充分的保證。
設(shè)計人員在民用建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計中主要從電力的負(fù)荷量、供電過程中的電壓、配電系統(tǒng)的高低壓轉(zhuǎn)換、配電所建設(shè)等方面入手。
電力負(fù)荷可分為一、二、三3個等級,其劃分主要依據(jù)供電的可靠程度、停電后對政治和經(jīng)濟(jì)的損失。一級負(fù)荷是指供電中斷之后造成了人的傷亡,在政治上影響重大,并且給經(jīng)濟(jì)造成了重大的損失以及造成公共秩序的混亂。國家規(guī)定一級負(fù)荷用電地區(qū)應(yīng)當(dāng)確保供電用的兩個電源之間相互無影響,兩個都能獨(dú)立的供電,一個系統(tǒng)故障后,另一個系統(tǒng)能保證正常用電,因此一級負(fù)荷可設(shè)計使用兩路高壓電源供電,兩路一起工作或一個工作另外一個留作備用,必要時還應(yīng)采取應(yīng)急電源,以避免供電故障后還能確保正常用電;二級負(fù)荷是指供電中斷后在政治、經(jīng)濟(jì)和公共秩序方面造成的影響比一級負(fù)荷稍輕,其供電的設(shè)備故障后,能迅速恢復(fù)供電,或者即使發(fā)生故障也不會中斷供電,這一級別的負(fù)荷在線路設(shè)計上一般也要求兩路電源供電,與一級負(fù)荷的電路設(shè)計相差不大;三級負(fù)荷在供電上沒有做具體的要求,確保正常供電即可。
國家在民用建筑用電方面制定了兩種電價制度,用戶照明用電和非工業(yè)的動力用電電價,在做線路或供電設(shè)計時要把這兩種電價系統(tǒng)分開,不能混淆。
電路設(shè)計之前要對所需供電的建筑進(jìn)行總的用電負(fù)荷的計算,以便更精確的計算出整個建筑需要的負(fù)荷量以及負(fù)荷所需的類別,算出個別分支線路的負(fù)荷,確定相關(guān)部門供配電系統(tǒng)供電電壓的輸出和各線路損耗。計算負(fù)荷量時我們一般把變壓器作為最基本的單位。
供電所用的電壓主要從建筑所用負(fù)荷量的大小,供電的距離、線路繞回數(shù)等,還有當(dāng)?shù)氐挠秒婋娋W(wǎng)的現(xiàn)狀以及經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀的方面來考慮。高壓供電主要針對設(shè)備容電量在250kW或者所用變壓設(shè)備的容量為160KVA,低于以上兩個標(biāo)準(zhǔn)的情況則采用低壓供電,單獨(dú)的照明用電可以采用220V電壓單方面供電,需要用雙回繞線路供電的設(shè)備,一般都會使用同級的電壓供電。
高壓一般會使用單母線分段的設(shè)計方法,使他們能自動相互切換,各自都是對方的備用段。對于電源線的進(jìn)入端使用的幾乎都是電纜線。從高壓配電室到變壓器的轉(zhuǎn)換,一般情況下都會使用放射式的方式進(jìn)行電纜配電,變壓器的高壓一側(cè)另設(shè)獨(dú)立的開關(guān),以保證檢修時能與主電源斷開,確保檢修人員的安全。
低壓用電設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)是能夠滿足建筑正常的用電,在發(fā)生各種故障的情況下也能確保對不同負(fù)荷級別的設(shè)備正常供電。用戶的照明用電和動力用電系統(tǒng)在設(shè)計時要分開,因?yàn)閲乙?guī)定的這兩種用電的電費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是不一樣的,這樣就需要安裝兩塊電表,照明和動力,分別計價;所使用的各級開關(guān)都應(yīng)使用斷路器,防止設(shè)備的越級跳閘。
對于有電梯裝置的建筑,電梯應(yīng)使用專用電纜,且使用兩路不同的變壓器,兩路電源能自動切換,互為各自的備用電源,防止電梯故障后人員被困,保證電梯正常運(yùn)行。
國家對供配電系統(tǒng)的設(shè)計也有一定的要求,除了一級負(fù)荷用電以外,其他兩個負(fù)荷的供電系統(tǒng)必須保證用電的正常,不能兩個供電線路同時發(fā)生故障,造成線路及設(shè)備的浪費(fèi);還規(guī)定同一個供電系統(tǒng)的變配電級數(shù)最好不超過2級,低壓供電設(shè)備的總的容電量不能超過10kW,以免發(fā)生危險,對三相變壓器的使用標(biāo)準(zhǔn)也作了相應(yīng)的要求,可參考相關(guān)規(guī)定。
配電所地址應(yīng)該靠近負(fù)荷的中心,方便電源線的出入,高層的建筑應(yīng)將變電所設(shè)在地下一層或者建筑的第一層。需要考慮運(yùn)輸安裝的方便,應(yīng)適當(dāng)將配電所的地面抬高,防止進(jìn)水時將其淹沒,造成連電發(fā)生事故。此設(shè)備也不應(yīng)該設(shè)在人員密集的場所,還要配置相關(guān)的防火以及排油的措施。配電室對相應(yīng)的建筑也有一定的要求,其建筑的耐火等級根據(jù)不同的配電所類型要求的等級也不同。
現(xiàn)代民用建筑中的供電系統(tǒng)在設(shè)計上要使用相應(yīng)的防雷裝置,除避雷針的使用外,近幾年新興了消雷器以及放射性的避雷針裝置。
節(jié)約用電是節(jié)能的一個方面,在民用建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計中應(yīng)將節(jié)能的觀點(diǎn)融入其中,減少電能的消耗,為經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出一定的貢獻(xiàn)。
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