建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓供配電系統(tǒng)可靠性分析

陳彥軍 黃麗娟

摘要：在現(xiàn)代化的高層建筑當(dāng)中，各項(xiàng)電氣設(shè)備是確保建筑功能發(fā)揮的關(guān)鍵所在。高層建筑所使用的供電系統(tǒng)一般以低壓供配電系統(tǒng)為主，其既能夠滿足高層建筑對(duì)于電力資源的基本需求，又能確保用電過程的安全性。但是，低壓供配電系統(tǒng)依然存在一定的短板和弊端，尤其是在經(jīng)過長(zhǎng)期使用之后往往會(huì)出現(xiàn)供電不穩(wěn)、電壓失常的等問題，從而影響到高層建筑用戶的生活體驗(yàn)。為達(dá)到改善低壓供配電系統(tǒng)的目的，就必須從電氣設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，強(qiáng)化對(duì)于其可靠性的研究。

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

1低壓供配電系統(tǒng)可靠性的影響因素

1.1接地設(shè)備的質(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。在建筑工程的電氣設(shè)計(jì)中，低壓供配電系統(tǒng)存在著接地形式混亂的情況，管理混亂，尤其是供電系統(tǒng)，往往對(duì)于接地處理重視不足，或者沒有按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范進(jìn)行接地處理，導(dǎo)致其接地質(zhì)量存在一定的問題，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

1.2漏電原因

在高層建筑電氣設(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(zhǎng)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(duì)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(shì)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過載和短路

過載是指流經(jīng)電流超過線路所能承受的額定功率;短路則是電流流動(dòng)過程中超出局部或全部負(fù)荷產(chǎn)生的故障問題。兩者之間最大的區(qū)別為：過載中電流是逐漸增大的，隨著時(shí)間的推移逐漸對(duì)供電系統(tǒng)帶來影響，而短路故障中的電流是瞬間增大的，會(huì)在瞬時(shí)發(fā)生系統(tǒng)故障，嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接燒損設(shè)備或線路。所以在低壓供配電系統(tǒng)設(shè)置中，需要針對(duì)這兩種情況設(shè)置合理的保護(hù)措施，有效控制電流流通。另外，在出現(xiàn)短路故障時(shí)，工作人員應(yīng)及時(shí)切斷電源，避免短路問題擴(kuò)大，威脅整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

1.4變壓器及保護(hù)裝置

變壓器是一種能夠改變交流電壓的裝置，因此在高層建筑的電氣設(shè)計(jì)中，一般都會(huì)有變壓器的存在，變壓器的安裝位置和使用類型很重要，這會(huì)影響低壓供配系統(tǒng)的使用穩(wěn)定性，一般根據(jù)樓層的高低，決定變壓器的安裝位置。很多高層建筑中，建筑電氣系統(tǒng)存在很多問題，在低壓供配系統(tǒng)方面出現(xiàn)問題的頻率比較高，有的未配備安全保護(hù)裝置，導(dǎo)致漏電發(fā)生的瞬間不能進(jìn)行監(jiān)測(cè)，或是安裝的安全裝置不合格，起不到監(jiān)測(cè)的作用，增加了安全問題的發(fā)生，例如觸電事故、漏電引起的火災(zāi)等不安全問題的出現(xiàn)，對(duì)建筑使用著或是其他人造成不必要的危害和損失。

2建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓供配電系統(tǒng)可靠性

2.1供電線路的可靠性

供電線路在敷設(shè)施工之初，首先要考慮到高層的建筑特點(diǎn)和電氣設(shè)備的分部情況，使線路能達(dá)到在建筑滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)還有可靠的安全性，不要發(fā)生因供電不足電氣設(shè)備無法使用和由于滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)線路的破壞等諸多不利因素，同時(shí)在敷設(shè)施工時(shí)還要考慮到周邊的環(huán)境因素，不要離熱源太近，不能曝露地表外，不可以敷設(shè)在煙塵或灰塵較多的地方，也不可在沒有任何防腐設(shè)施情況下敷設(shè)在環(huán)境腐蝕嚴(yán)重的地方，還要避免由于建筑本身的收縮或拉伸和外部的強(qiáng)烈震動(dòng)給線路造成的損壞。在高層的供電敷設(shè)施工中還要考慮到一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)就是消防線路的敷設(shè)，消防線路一般采用的是專電專供的方式，對(duì)于建筑用電來說，是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的線路，其目的在于，建筑發(fā)生火災(zāi)供電停止的情況下，能獨(dú)立的為消防設(shè)備供電，從而降低居民的傷亡率和建筑的安全。其中消防設(shè)備也分為消防排煙機(jī)、樓層消防中控系統(tǒng)、消防水泵、應(yīng)及照明等。綜上所述，在敷設(shè)施工時(shí)應(yīng)在最末級(jí)設(shè)置供電自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，電線也應(yīng)當(dāng)具備滿足上述設(shè)備工作時(shí)的條件，同時(shí)配電箱也要做防水處理，以免在消防系統(tǒng)工作時(shí)進(jìn)水導(dǎo)致斷電無法工作。

2.2設(shè)置接地保護(hù)

接地保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用可以確保當(dāng)建筑電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障或不良反應(yīng)時(shí)及時(shí)中斷故障區(qū)域的電力供應(yīng)，從而降低電氣故障所造成的負(fù)面影響。接電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)置需要避免影響到低壓供配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，以免起到負(fù)面的效果。從保護(hù)的先后順序來看，變壓器系統(tǒng)是保護(hù)的重點(diǎn)對(duì)象，且尤其需要側(cè)重于對(duì)易漏電部位的保護(hù)和控制。

2.3供配電系統(tǒng)主接線的可靠性

低壓供配電系統(tǒng)中，由于安裝有很多的系統(tǒng)主線設(shè)備，主線所發(fā)揮的作用至關(guān)重要。供配電系統(tǒng)本身就設(shè)計(jì)復(fù)雜、操作繁瑣，如果這些設(shè)備在運(yùn)行中產(chǎn)生故障，就會(huì)對(duì)整個(gè)的低壓供配電系統(tǒng)的運(yùn)行效果產(chǎn)生負(fù)面影響。所以，低壓供配電系統(tǒng)多為集成設(shè)計(jì)，以對(duì)系統(tǒng)主線設(shè)備優(yōu)化配置。為了確保所有的主線設(shè)備處于安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，就要在設(shè)計(jì)低壓供配電系統(tǒng)主接線的時(shí)候，采用380伏電壓電源或者380伏電壓電源的交流放射供配電形式以及樹干式供配電形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，且要高度重視細(xì)部的主線路設(shè)計(jì)。對(duì)于建筑的普通照明，在供配電線路的設(shè)計(jì)上，采用流放射供配電形式與樹干式供配電形式相結(jié)合的主接線方式為宜。如果建筑的電氣設(shè)備采用集中性的負(fù)荷，在供配電的主接線方式上，可以選擇流放射供配電形式即可。

2.4供配電設(shè)備

為保證供配電設(shè)備的質(zhì)量及運(yùn)行可靠性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在經(jīng)濟(jì)允許的情況下，優(yōu)先選擇高性能、高質(zhì)量的供配電設(shè)備，或者為供配電設(shè)備提供諸多的輔助保護(hù)裝置。例如：智能化電壓器繼電保護(hù)裝置的使用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于電壓器的自動(dòng)化控制，其能夠根據(jù)不同時(shí)間段的供配電需求調(diào)整電壓器的運(yùn)行參數(shù)，從而起到提高電壓器穩(wěn)定性、延長(zhǎng)使用壽命的效果。在選擇變壓器的時(shí)候，要充分考慮到低壓供配電系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行情況。由于電氣設(shè)備容易引發(fā)火災(zāi)，所以，在變壓器的選擇上，要求其具有良好的防火性能。箱型干式變壓器所使用的絕緣材料具有良好的防火性能，其不容易燃燒，即便是雷電天氣，也不會(huì)引發(fā)火災(zāi)。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著高層建筑的功能不斷完善，其所需的電氣設(shè)備數(shù)量勢(shì)必會(huì)呈現(xiàn)出增長(zhǎng)的趨勢(shì)。因此，在開展電氣設(shè)計(jì)的過程中要始終將低壓配電系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)視為重點(diǎn)，從線路布置、接地、供配電設(shè)備等幾方面進(jìn)行綜合考量，且注重設(shè)計(jì)方案選用的合理性，提高系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量，以此增大系統(tǒng)安全系數(shù)，減少危險(xiǎn)的發(fā)生，保證建筑供電的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：安陽(yáng)建工（集團(tuán)）有限責(zé)任公司）