試論如何提升建筑電氣設計可靠性

竇志

【摘要】電氣是當前建筑中不可或缺的部分，對建筑的功能性具有極大的影響，建筑電氣設計的可靠性是目前建筑工程中極為關注的要點，尤其是在那些高層和大型建筑中，對電氣可靠性的要求就更為顯著，因此，本文對可靠的電氣設計應具有的特點做了一些分析，然后再對在實際的工程設計中如何提升建筑電氣可靠性展開詳細的探討，提出自己的一些見解。

【關鍵詞】建筑電氣；設計可靠性

一、前言

在電氣時代下，人們的生產生活已經離不開各種電氣設備，在建筑中，建筑電氣就像是建筑的神經脈絡，它貫穿在整個建筑中，很大程度上體現和決定了建筑的實用性和功能性。如今已經無法想象高層建筑中沒有電梯、住宅里沒有電視冰箱、消防設備沒有電源會是怎樣的生活。電氣技術已經融入到了平常人家生活的點點滴滴中，而電氣設計的可靠性至關重要。

二、可靠的建筑電氣設計應具有的基本特點

建筑電氣設計所涉及的環節一般包括從變配電室、室外供電線路、照明和動力配電系統、建筑內供電線路一直到電終端也就是用電設備。要保證這些所有環節中都具有可靠性，就要在設計中時刻注意供電的簡潔、安全、穩定。

1、簡潔的電氣

在進行電壓系統的線路設計時，一個主要的設計原則就是力求簡單、明顯，不安裝任何多余的電氣設備，從而使得在后期對電氣設備系統進行線路操作時能夠簡單方便，只有這樣簡潔的安裝環境下，才能夠較為有效的防止錯誤的操作的出現，同時還能夠提高電力設備在運行過程中的可靠性，在電力設備發生事故之后也能夠第一時間進行快速的處理。

2、安全的電氣

安全一直以來都是設計工作中非常重要的部分，也是前提部分，而安全的電氣包括兩個方面的內容：

1）人身安全

建筑電氣系統中對人身安全最常見的威脅是漏電故障。鑒于此情況，我國現在電氣設計廣泛使用漏電保護電氣來減少觸電事故的發生。根據人的生理特點，30毫安為人的呼吸麻痹極限值，這是對人沒有生命危險的。并且就算時間很長，也不會造成不可逆心臟纖維性顫動，因此，30毫安為家用型（人身保護型）的首選。這也和西歐及日本接軌，對于漏電保護器取20毫安/秒作為設計依據。

2）設備安全

會對用電設備造成不良影響的因素很多，比如老化、磨損、受熱、短路、過壓失壓、絕緣故障等，其中因電氣故障造成電氣設備傷害的事故也屢見不鮮，甚至因為設備和線路的突發事故引起電氣火災事故，因此在進行電氣設計時應充分考慮用電設備的電氣保護措施，常見的措施有過負荷保護、短路保護、失壓欠壓保護、缺相保護等。

3、穩定的電氣

一般在建筑電氣中用電負荷分成三類：第一類是普通的生活工作用電，如照明、插座等。第二類為普通動力用電，如電梯、水泵、空調等。第三類是關系到人身安全和建筑安全的用電設備，如消防設備、疏散照明、醫用設備等。以上三類負荷，供電特點各有不同，如第一類負荷和第二類負荷只需按需要和日常功能進行一般供電，但是第三類負荷必須保證不斷電，使其在緊急事態的情況下穩定的工作，起到保護生命和財產安全的重要作用。這就需要在電氣設計時根據實際情況按需要設置合適的備用電源。

三、如何提升建筑電氣設計可靠性

要提升電氣系統的可靠性就要在供電的每一個環節入手，使得整個供電系統安全穩定運行。

1、提高變壓器可靠性

為了使建筑能有高效、穩定、安全的供電，就必須保證變壓器運行正常，對變壓器的有效保護是提高變壓器可靠性的決定性因素。

變壓器一般需裝設過流保護、速斷保護使其有選擇性的切除故障電路。變壓器的短路保護由裝設在變壓器高壓側的熔斷器來實現，熔斷器的作用是在變壓器發生短路故障時及時熔斷，切斷故障電路，選擇熔絲時應注意：容量小于100KVA的變壓器，高壓熔絲按2～2.5倍額定電流選擇，容量大于100KVA時按1.5～2倍額定電流選擇。過載保護由低壓側的斷路器實現，斷路器的整定電流：長延脫扣時為1.1倍額定電流，短延時脫扣時為0.5*1.3額定電流。各支路動作值不應大于總保護的動作值，一般按導線最大過流量選定過流值，保證各支路過載或斷路時能及時動作切斷過載故障支路、實現保護變壓器的目的。

2、提高供電線路可靠性

提高供電線路的可靠性有以下幾種措施：

1）分支路斷路器與上一級斷路器的配合、線路斷路器與變電站斷路器的配合等，對每條線路的保護值都要準確整定，能選擇性的切除故障電路、把故障限制在所發生的之路中，避免波及其他支路，減少停電范圍。

2）合理計算導線截面并留有余量，保證安全性。

3）增設變電所之間的聯絡電路、提高轉接能力。

4）因地制宜、根據具體情況選擇合理的敷設方式。

5）對必要的負荷采取雙回路供電。

6）電路敷設過程中和其他管路以及建筑保持安全距離。

3、提高用電設備的可靠性

通常建筑內設備所受的威脅有過負荷、短路、失壓和欠壓，所以對于這些問題都應該有相應的保護以提高用電設備的安全性和可靠性。

1）過負荷保護是指用電設備的負荷電流超過額定電流的情況。長時間的過負荷，將使設備的載流部分和絕緣材料過度發熱，從而使絕緣加速老化或遭受破壞。對連續運轉的電機都要有過負荷保護。電氣設備裝設自動切斷電流或限制電流增長的裝置，例如自動空氣開關和有延時的電流繼電器等作為過負荷保護。

2）電氣設備由于各種原因相接或相碰，產生電流突然增加的現象叫短路。短路一般分為相間短路和對地短路兩種。短路可引起電氣設備的機械變形甚至破壞，還可能造成故障點及附近地區電壓大幅度下降，影響電網質量。短路保護應當設置在被保護線路接受電源的地方。電氣設備一般采用熔斷器、自動空氣開關、過電流繼電器等作為短路保護措施。

3）電氣設備應具有在電網電壓過低時能及時切斷電源，同時當電網電壓在供電中斷再恢復時，也不自動起動，即有欠壓、失壓保護能力。如通常電氣設備采取接能器聯鎖控制和手柄零位起動等作為欠壓和失壓保護措施，普通住宅也要求斷路器帶有失壓欠壓脫扣。

4、提高消防負荷的可靠性

消防負荷是否能穩定工作關系著整個建筑內的人身和財產安全，要提高消防負荷的可靠性要注意以下幾點：

1）消防負荷，當建筑物為高壓受電時，宜從變壓器低壓口處分開自成供電體系，即獨立形成消防供電系統。

2）消防用電設備的兩個電源或兩回線路，應在最末一級配電箱處自動切換。

3）火災自動報警系統，應設有直流備用電源。

4）對容量較大（或較集中）的消防用電設施（如消防電梯、消防水泵等）應自配電室采用放射性供電。

5）專供消費設備用的配電箱、控制箱等主要器件及導線等宜采用耐火、耐熱型，且消防電源不應受別處故障的影響。

6）消防用電設備的電源不應裝設漏電保護。

7）消防用電的自備應急發電設備，應設有自動起動裝置，并能在15s內供電，當由市電切換到柴油發電機電源時，自動裝置應執行先停后送的程序，并應保證一定時間間隔。在接到“市電恢復”訊號后延時一定時間，再進行油機對市電的切換。

四、結束語

總之，本文結合工作經驗對建筑電氣的設計要求及特點進行了一些細致分析，提出自己對此方面的看法，期待能夠為改善我國的建筑電氣設計帶來一些幫助，為相關的工作人員提供一些參考指導。

參考文獻：

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