建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓供配電系統(tǒng)可靠性研究

朱志龍

摘要：隨著城市化不斷深入發(fā)展，建筑工程施工數(shù)量越來越多，建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)張。建筑內(nèi)部電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定運(yùn)行穩(wěn)定即是最重要也是最基礎(chǔ)的工作，如何采取更有效、高效的防范、優(yōu)化措施，對建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)的更加安全性、穩(wěn)定可靠性、持久耐用性的設(shè)計(jì)，是當(dāng)前工程建設(shè)相關(guān)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)之一。

關(guān)鍵詞：建筑電氣設(shè)計(jì);低壓供配電系統(tǒng);可靠性

引言

現(xiàn)如今城市建設(shè)腳步進(jìn)一步加快，高層及超高層建筑如雨后春筍般陸續(xù)涌現(xiàn)出來，和普通建筑相比較，高層及超建筑供電負(fù)荷更大，加上建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備數(shù)目與類型繁多，增加了電氣安全隱患。在這樣的工況下，低壓供配電系統(tǒng)可靠運(yùn)行的意義隨之凸顯出來，對建筑物電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有維護(hù)作用。因此，在建筑電氣設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)人員應(yīng)對低壓供配電系統(tǒng)予以一定重視，進(jìn)而保證建筑電氣設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1低壓供配電系統(tǒng)可靠性的影響因素

1.1接地設(shè)備質(zhì)量

接地設(shè)備是建筑電氣中比較重要的組成部分，接地設(shè)備的質(zhì)量嚴(yán)重影響低壓供配系統(tǒng)的使用安全性，在很多建筑設(shè)計(jì)中，修建單位并不注意接地設(shè)備的質(zhì)量，對接地處的處理也不到位，由于這樣不負(fù)責(zé)任的做法，導(dǎo)致接地處方式雜亂、管理困難等。建筑中，如果接地不按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，使用的設(shè)備質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，就會(huì)導(dǎo)致低壓供配電系統(tǒng)出現(xiàn)問題，系統(tǒng)出先安全性問題的風(fēng)險(xiǎn)變大。

1.2漏電原因

在建筑電氣設(shè)計(jì)中，漏電保護(hù)措施主要存在兩方面的問題，一個(gè)是漏電保護(hù)器的使用狀態(tài)，有的漏電保護(hù)器一直處于異常狀態(tài)，失去了保護(hù)器該有的作用，一個(gè)是保護(hù)器一直處于正常的工作狀態(tài)，長期正常的工作，導(dǎo)致保護(hù)器的靈敏度降低，降低了保護(hù)器的使用壽命和工作性能。漏電保護(hù)裝置的配備，是對低壓供配電系統(tǒng)正常運(yùn)行的一種有效的措施與手段，能夠有效的預(yù)防觸電事故和漏電火災(zāi)的發(fā)生。具體的流程是當(dāng)電流短路，感應(yīng)器溫度升高達(dá)到臨界值，就會(huì)自動(dòng)跳閘，關(guān)閉電源，預(yù)防勢態(tài)更進(jìn)一步的惡化，這種設(shè)置能夠有效的保障用戶的生命安全。

1.3負(fù)荷密度分布不均

影響負(fù)荷密度的主要因素是用戶量，在建筑中，或是復(fù)合型大樓，底層用戶一般是商業(yè)用電，而高層是居民用電，因此用戶的負(fù)荷量也是不同的，明顯商業(yè)用電的負(fù)荷量是大于居民用電的負(fù)荷量，而住宅性大樓的居民用電量也是有所差異的，有的用戶家里電器多，有的少，因此在負(fù)荷密度不同的時(shí)候，可以根據(jù)實(shí)際情況選則不同的配電方式，或是在接線時(shí)，根據(jù)用戶的分布情況，通過隔離器的方式來解決這一問題。

2建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓供配電系統(tǒng)可靠性優(yōu)化策略

2.1照明供電系統(tǒng)

在建筑電氣設(shè)計(jì)過程中，照明系統(tǒng)占據(jù)重要地位。為保證照明系統(tǒng)安裝的合理性，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中一定要認(rèn)真遵照節(jié)能減排、成本低廉及使用范圍廣等原則，和國家相關(guān)部門全力倡導(dǎo)的節(jié)能環(huán)保要求相匹配，制定綠色施工技術(shù)方案，將智能化技術(shù)融合其中，在不超出電氣工程預(yù)算的基礎(chǔ)上，全力保證建筑照明系統(tǒng)的可持續(xù)性發(fā)展。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，應(yīng)結(jié)合光照的明暗度，有針對性地選用相應(yīng)功率的照明設(shè)備，尤其是在公共場所中要合理安裝智能化照明裝置，以聲控、光控和震動(dòng)等較為常見，真正實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)合理。針對為普通照明與應(yīng)急照明供電的配電系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)分開布設(shè)，保證相互間的獨(dú)立性。照明供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2備用電源可靠性

為保證能將市政電源順利輸送至高低壓配電室內(nèi)，針對10kV配電系統(tǒng)而言，通常會(huì)采用單母線運(yùn)行模式，但若能在對兩臺(tái)容量相等的變壓器設(shè)計(jì)時(shí)，一方面能保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，另一方面能實(shí)現(xiàn)同步供電的目標(biāo)。把其中一臺(tái)變壓器設(shè)計(jì)成備用設(shè)備，若一條線路運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，則另一條電路能夠提供電氣系統(tǒng)所需的所有負(fù)荷，保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，不影響用戶的正常生活與工作。為保證低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，應(yīng)持續(xù)完善備用電源，通常要落實(shí)如下幾點(diǎn)工作內(nèi)容：（1）若電源類型屬于單臺(tái)機(jī)組時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)額定容量的控制，通常<1500kVA;（2）大型商業(yè)中心運(yùn)作中，安裝的發(fā)電機(jī)組應(yīng)符合應(yīng)急供電要求，若發(fā)生停電或電路故障時(shí)，需確保供電終端能在30s內(nèi)恢復(fù)無故障運(yùn)行狀態(tài)，以減少經(jīng)濟(jì)損失;（3）當(dāng)發(fā)電機(jī)組達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，需依照一定程序投入負(fù)荷，將低壓母線的起動(dòng)壓降降至最低水平;（4）若能夠排除電網(wǎng)故障，在恢復(fù)正常供電的環(huán)節(jié)中，需將備用電源拖延1min，促進(jìn)市電自行恢復(fù)進(jìn)程，且保證發(fā)電機(jī)組休息3min。

2.3增強(qiáng)接地保護(hù)裝置

為了增加系統(tǒng)可靠性與安全性，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)臄U(kuò)增接地保護(hù)系統(tǒng)。當(dāng)建筑物內(nèi)部發(fā)生系統(tǒng)故障時(shí)，接地保護(hù)裝置可及時(shí)、自動(dòng)的切斷故障發(fā)生點(diǎn)的電源，以保證一定范圍內(nèi)人們的安全。在接地保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)時(shí)，必須避免可危害電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的影響因素的存在，需結(jié)合建筑物所在地形、電路保護(hù)裝置、應(yīng)用電氣設(shè)備等同步進(jìn)行。在低壓配電系統(tǒng)供電是實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)時(shí)，需對整流變壓器系統(tǒng)進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)，主要包括：直接接地的部分、電氣設(shè)備的裸露部分、容易漏電導(dǎo)電的部分。在進(jìn)行整流變壓器系統(tǒng)的低壓配電過程中，主要需對線路中的中性線N與PE線檢查是否存在交互情況。并且，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行下，能切斷PE線。

2.4變壓器和保護(hù)裝備設(shè)計(jì)

變壓器在建筑電氣中是很想重要的，根據(jù)樓層高低要選擇是不是安裝變壓器，變壓器安裝的為位置，都是要考慮的問題，變壓器可以改變電流，使原本帶不動(dòng)的電器正常工作，因此，在建筑電器的設(shè)計(jì)中，要考慮到多種因素的影響。簡單舉個(gè)例子，C相負(fù)載總功率=（電腦300W×10臺(tái)）+（空調(diào)2kW×4臺(tái)）=11kW，計(jì)算三相總功率：11kW×3相=33kW（變壓器三相總功率），三相總功率/0.8，這是最重要的步驟，目前市場上銷售的變壓器90%以上功率因素只有0.8，所以需要除以0.8的功率因素。33kW/0.8=41.25kW（變壓器總功率）41.25kW/0.85=48.529kW（需要購買的變壓器功率），那么在購買時(shí)選擇50kVA的變壓器就可以。對裸露于地面和人身容易觸及的帶電設(shè)備，應(yīng)采取可靠的防護(hù)措施。設(shè)備的帶電部分與地面及其他帶電部分應(yīng)保持一定的安全距離。容易產(chǎn)生過電壓的電力系統(tǒng)，應(yīng)有避雷針、避雷線、避雷器、保護(hù)間隙等過電壓保護(hù)裝置。低壓電力系統(tǒng)應(yīng)有接地、接零保護(hù)裝置。對各種高壓用電設(shè)備應(yīng)采取裝設(shè)高壓熔斷器和斷路器等不同類型的保護(hù)措施;對低壓用電設(shè)備應(yīng)采用相應(yīng)的低電器保護(hù)措施進(jìn)行保護(hù)。在電氣設(shè)備的安裝地點(diǎn)應(yīng)設(shè)安全標(biāo)志。根據(jù)某些電氣設(shè)備的特性和要求，應(yīng)采取特殊的安全措施。

結(jié)語

在現(xiàn)代建筑發(fā)展進(jìn)程中，加強(qiáng)低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性與安全性的研究，認(rèn)真實(shí)施相關(guān)完善措施，對現(xiàn)代建筑的可持續(xù)發(fā)展具有促進(jìn)作用。目前，建筑內(nèi)部電氣設(shè)備朝著多樣化方向發(fā)展，在具體施工中具有高度復(fù)雜性，因此在設(shè)計(jì)實(shí)踐中應(yīng)優(yōu)化低壓供配電運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境，優(yōu)化相關(guān)電氣設(shè)備類型的選擇，保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，滿足人們?nèi)粘Ｉ钚枨螅瑸閲窠?jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)

[1]陳濤.高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性初探[J].建材與裝飾，2018（28）：197-198.

[2]曾海漣，何宗楚.低壓供配電系統(tǒng)在高層建筑電氣設(shè)計(jì)中的可靠性探討[J].通訊世界，2017（13）：172-173.

[3]劉國芳.高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性研究[J].山西建筑，2018，44（32）：125-127.

[4]周健.建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性分析與闡述[J].中國管理信息化，2016，19（14）：95-96.