淺談電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化與電氣設(shè)備應(yīng)用選擇

唐茂欽

（攀枝花攀鋼集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 攀枝花 617000）

隨著我國整體經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷提升，建筑行業(yè)同時也在飛速發(fā)展，由于建筑行業(yè)整體構(gòu)架龐大復(fù)雜，導(dǎo)致在發(fā)展的同時會伴隨產(chǎn)生相關(guān)領(lǐng)域中的一系列問題，而電氣領(lǐng)域作為輔助建筑行業(yè)的必要環(huán)節(jié)，其自身的應(yīng)用與發(fā)展也逐漸受到有關(guān)部門的重視。因此，要對電氣領(lǐng)域作出有效的管理，就要先從建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)入手，全方位分析各種配電類型與優(yōu)化設(shè)計(jì)，其次針對各類電壓、變壓器以及電線電纜等電氣設(shè)備進(jìn)行介紹，希望建筑電氣領(lǐng)域在遵循可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)下科學(xué)發(fā)展。

1 電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 供配電

建筑電氣系統(tǒng)可以承載的供配電能力與負(fù)荷能力所提供的電源，是針對供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中必須優(yōu)先考慮的兩個環(huán)節(jié)。建筑工程項(xiàng)目要配合實(shí)際情況，并且與工程對象所需建設(shè)特點(diǎn)有機(jī)結(jié)合，在此過程中一定要遵守國家相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范要求，將自身的供電點(diǎn)裝置從三級負(fù)荷到一級負(fù)荷逐一分位，在供配電整體分位系統(tǒng)中，一級負(fù)荷通常包括保安室照明、值班室照明、地下走廊照明、辦公計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行用電、自動報(bào)警系統(tǒng)用電、生活水泵用電、防火災(zāi)消防用電以及廚房衛(wèi)生間用電等等，剩下的設(shè)備用電都屬于三級負(fù)荷范疇。因此，可以明顯看出，三級負(fù)荷沒有一級負(fù)荷應(yīng)用廣泛，而且一級負(fù)荷自身還具備雙電源供電能力，后備電源的存在對居住人群生活工作的順利進(jìn)行作出了保障。

1.2 高壓配電

為使供配電更具暢通性，建筑工程可以在原本項(xiàng)目中城市電網(wǎng)為10kV 的基礎(chǔ)上，在區(qū)域中構(gòu)建兩個35kV 的變電站，使項(xiàng)目所在地區(qū)內(nèi)兩個變電站可以組成配電雙環(huán)網(wǎng)。該項(xiàng)目在實(shí)施前要對現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行勘查，并且請相關(guān)機(jī)構(gòu)與專家協(xié)助指導(dǎo)工作，在實(shí)施中對以上兩個變電站分別引入10kV電源。在設(shè)計(jì)高壓供電運(yùn)行方式與系統(tǒng)接線時，雖然無法在高壓側(cè)中間設(shè)置聯(lián)絡(luò)點(diǎn)，但是可以通過低壓側(cè)作出單母段分線，并且電線中間還可以裝置聯(lián)絡(luò)開關(guān)。如果區(qū)域需要0.4kV低壓接線，則必須運(yùn)用單母線分段，還要裝置單母線開關(guān)，但是，此類開關(guān)設(shè)置往往存在缺陷，便是在運(yùn)行過程中聯(lián)絡(luò)方式必須通過手動方式。此外，線路在日常運(yùn)行中，還要對機(jī)械連鎖與電氣采取分類運(yùn)行模式，當(dāng)其中一路10kV 電纜出現(xiàn)故障問題時，維修期間另外一路電纜仍能夠正常運(yùn)作。

1.3 變電所位置

除了高壓配電與供配電，變電所位置的選擇問題也十分重要。變電所位置選擇的是否合理，會對整個配電系統(tǒng)中的持久性與合理性作出極大影響。從科學(xué)角度來說，變電所應(yīng)該建立在電路中心區(qū)域，以此減少供電所對所在區(qū)域的供電線路的半徑，這樣一來，便可有效地降低供電損耗，減輕電壓損失，從根源處為整體供電質(zhì)量作出保障。針對低壓供電線路的供電半徑，應(yīng)該提前分析具體情況與問題，還有，低壓線路中的干線通常不可超出200m，如果實(shí)際情況中，多數(shù)干線的長度超出200m，那么便要對變電所進(jìn)行重新定位。

1.4 低壓供配電

此電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)在工程應(yīng)用中應(yīng)該積極采取超高層建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)需求，以此滿足其對供電目標(biāo)的可靠性保障，進(jìn)而對供電質(zhì)量作出有效維系。在低壓配電設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，首先要考慮線路的安全性能，其次是盡量降低接線作業(yè)難度，并且還要符合日后供電線路的保養(yǎng)與維護(hù)工作。其中需要注意的是，空調(diào)的負(fù)荷在一年四季中不是一成不變的，其會隨著季節(jié)的更替而轉(zhuǎn)變，因此要對變壓器中空調(diào)部分進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)，還需要綜合考慮項(xiàng)目工程的實(shí)際需求而對變壓器數(shù)值作出相互匹配的設(shè)計(jì)方法，極大地提升了物業(yè)部門以后的供電維修能力，最后還要對民用電與商用電進(jìn)行合理劃分，并為其單獨(dú)設(shè)立變壓器。

1.5 自動報(bào)警設(shè)計(jì)與其他電氣設(shè)計(jì)

針對超高層建筑中的火災(zāi)自動報(bào)警設(shè)計(jì)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的構(gòu)建環(huán)節(jié)，要建立中央火災(zāi)報(bào)警控制器與專用消防控制設(shè)施相結(jié)合的綜合聯(lián)動體系，還要分別配置兩臺以上區(qū)域火災(zāi)報(bào)警器。一般情況下，在走廊與大廳、辦公室、商業(yè)區(qū)、通信機(jī)房以及電子計(jì)算機(jī)室等場所都應(yīng)該單獨(dú)設(shè)置感煙探測器，但是針對游泳區(qū)域與衛(wèi)生間等非公開場所，則禁止裝置此類檢測設(shè)備。

2 電氣設(shè)備選擇原則

對于電氣設(shè)備的選擇問題，為使其能夠在建筑電氣應(yīng)用中體現(xiàn)出自身較為良好的作用效果，充分滿足預(yù)想運(yùn)行需求，則要對要點(diǎn)要求以及基礎(chǔ)選擇要求進(jìn)行充分把握，避免設(shè)備后續(xù)運(yùn)行中不當(dāng)事故的出現(xiàn)。在建筑電氣設(shè)備選擇時，一般要考慮其電力系統(tǒng)正常運(yùn)作時所需條件，比如，額定電壓與額定電流等，通過以上條件對電氣設(shè)備的性能與型號進(jìn)行甄選，確保其日后工作中的適用性與匹配性，能夠?yàn)榻ㄖw提供穩(wěn)定保障。還要針對電氣設(shè)備在出現(xiàn)故障時，維修工作的復(fù)雜程度進(jìn)行考慮，還要詳細(xì)分析其熱穩(wěn)定性能與動穩(wěn)定性能，保證其在電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路時，仍然能夠發(fā)揮較強(qiáng)的效益。選擇電氣設(shè)備時，還要綜合考慮周邊區(qū)域的供配電要求，對電氣設(shè)備整體運(yùn)行區(qū)域中的濕度、溫度以及海拔高度等都要作出詳細(xì)探究，進(jìn)而提高電氣設(shè)備以后運(yùn)行過程中的有效性，大力降低外界環(huán)節(jié)對其構(gòu)成的威脅。

3 電氣設(shè)備選擇要點(diǎn)

3.1 高壓電氣設(shè)備選擇要點(diǎn)

影響高壓電氣設(shè)備的重要因素便是地理地勢，特別是高原區(qū)域會對高壓電氣設(shè)備形成極大的影響，主要集中在電氣設(shè)備的外絕緣與散熱問題上。在5000m 海拔高度的區(qū)域中，電壓元件雖然可以保證穩(wěn)定的額定電流，但是由于高度的提升，空氣稀薄使設(shè)備的外絕緣性能逐漸變差。因此，在選擇高壓電氣設(shè)備時，要充分考慮實(shí)際地理情況，采取有效的防護(hù)措施提高設(shè)備外絕緣能力，保證高壓元件的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 低壓電氣設(shè)備選擇要點(diǎn)

低壓電氣設(shè)備普遍適用于海拔2000m 以下，當(dāng)高度超過2000m 時，便要選擇適合高原地區(qū)的低壓電氣設(shè)備，并且要對自身的低壓元件進(jìn)行良好的溫度控制，使其在周圍環(huán)境溫度變化時自身保持最小變量，進(jìn)而提升低壓電氣設(shè)備的絕緣耐壓性能。

3.3 干式變壓器選擇要點(diǎn)

在對干式變壓器進(jìn)行選擇時，要從外施耐受電壓與溫度限值兩方面進(jìn)行考慮，根據(jù)國家相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，變壓器在應(yīng)用時溫度限值會逐漸降低，自冷式與風(fēng)冷式的檢測計(jì)算結(jié)果也會不同。另外，額外短時外施耐受電壓值會根據(jù)環(huán)境的變化而改變，因此需要對其在不同環(huán)境下進(jìn)行綜合評測，進(jìn)而使干式變壓器的選擇能夠更加科學(xué)合理。

3.4 電線電纜選擇要點(diǎn)

針對電線電纜的選擇問題，在應(yīng)用區(qū)域地勢較高時，應(yīng)該充分使用交聯(lián)聚乙烯電線電纜，盡量避免使用聚氯乙烯絕緣電線電纜，因?yàn)樵撾娎|綜合適用能力不高，在天氣環(huán)境惡劣時極易受到損壞。在應(yīng)用區(qū)域天氣溫度長期處于零下25 攝氏度以下時，便要使用耐寒性能較強(qiáng)的電纜，同理，在應(yīng)用區(qū)域氣溫較高時，便要使用乙丙橡膠EPR 特殊材質(zhì)電纜?？偠灾?，因地制宜，電線電纜選擇時要充分考慮外界環(huán)境天氣。

4 結(jié)語

綜上所述，為使建筑行業(yè)整體能夠?yàn)閲揖C合發(fā)展作出良好助力，便要對其相關(guān)領(lǐng)域的建設(shè)進(jìn)行全面提升，而作為建筑行業(yè)中的重要組成部分，電氣領(lǐng)域也要針對自身不斷作出創(chuàng)新提高，通過電氣系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與電氣設(shè)備的謹(jǐn)慎選擇，使電氣領(lǐng)域能夠得到良好發(fā)展，為相關(guān)工作人員在以后工作中提供了完善的理論依據(jù)，進(jìn)而加強(qiáng)我國建筑行業(yè)的整體水平，為我國綜合國力的提升作出貢獻(xiàn)。