電氣系統設計與電氣設備選擇

李昆杰　宗曉丹

摘 要：時代的發展和進步讓建筑行業獲得迅猛發展，而作為建筑領域中極為重要的組成部分——電氣系統，尤其不可忽視。做好電氣系統的優化設計，并對電氣設備予以優化選擇，能夠從根本上提升建筑施工質量，切實保障建筑應用的安全性與可靠性。

關鍵詞：電氣系統；電氣設備；設計與選擇

1 建筑電氣系統設計

1.1 供配電

建筑電氣系統所能夠承載的負荷能力以及供配電所提供的電源，是在進行供配電系統設計需要優先考慮的兩個方面。建筑工程項目需要從實際出發，結合工程對象的建筑特點，牢牢遵循國家相關設計規范要求和標準，其將所有供配電裝置分別分位一級負荷以及三級負荷，其中，一級負荷包括地下走廊照明裝備、值班辦公室照明、警衛科照明、互聯網計算機系統用電、自動報警系統用電、消防設備用電、生活水泵用電以及廚房排油煙機等等，而其他的設備都屬于三級負荷。一級負荷比三級負荷明顯有優勢，在于一級負荷有雙重電源供電，即便其中一路電源發生了故障，另外一路電源可以繼續運作。

1.2 高壓配電

為了確保供電暢通，建筑工程項目可以原本城市電網為10kv的區域中，采取了兩個都為35kv的區域變電站，這兩個變電站在項目所在區域形成了一個雙環網。項目可以通過向當地有關專家進行論證后，對這兩個區域變電站分別引入1路10kv電源。高壓供電系統接線以及運行方式分別為：高壓側中間沒有設置聯絡，但是，在低壓側進行了單母線分段，中間還可以設置聯絡開關；如系統工程存在0.4kv 低壓主接線，則采取單母線分段，設置單母線開關，但是這個開關設置其中一個缺陷是，必須要通過手動的方式才可以聯絡。另外，平時運作過程中，要對電氣加機械聯鎖進行分列運行，當用戶站10kv電纜其中出現故障需要檢修時候，另外一路可以替代進行操作。

1.3 變電所位置

除了供配電、高壓配電，變電所的位置也是我們需要注意。變電所位置是否合理，直接關系到整個配電系統的合理性以及持久性。科學地講，變電所位置應該深入到電路負荷中心，來大大縮短低壓供電所在線路的半徑，從而盡可能的降低電能損耗，減少電壓損失，從而改善供電的質量。其中，低壓線路的供電半徑，應該做到具體問題具體分析，其中，低壓線路的干線一般不可以超過200米，如果超過了200米，就應該根據實際情況來增設變配電所。

1.4 低壓供配電

該電氣系統設計工程充分參照超級高層建筑電氣設計的需求，以滿足其供電可靠性為目標，從而有力保證了供電質量。在低壓供配電設計過程中，要做到操作安全、接線干脆，并且保障在未來一段時間內適當維護和保養。需要特別注意的是，空調自身的負荷伴隨著季節改變會出現變化，要對變壓器進行單獨設置，還需要結合該項目工程的實際用途進行相互匹配的變壓器數值的設置。為了方便日后物業管理，需要對商業用電以及辦公用電設置獨立的變壓器。

1.5 火災自動報警及其他電氣設計

根據超高層建筑的一般構造特點，在火災自動報警系統中，要至少分別設置一臺集中火災報警控制器以及專用消防聯動控制設備，外加上兩臺區域火災報警控制器。在通常條件下，諸如辦公室、商業、走道以及大廳、電子計算機房、通信機房等場所都應該設置點型感煙探測器，但是對于衛生間以及游泳區域這些非公開場所，禁止設置這些檢測裝置。

2 建筑電氣設備選擇原則

對于建筑電氣設備的恰當選擇，為了促使其能夠在建筑電氣系統中表現出較為理想的作用效果，符合相關預期運行需求，必然需要把握好各個基本選擇要求和要點內容，規避任何后續運行不當行為的出現。一般而言，在建筑電氣設備選擇中需要首先考慮相應電力系統的正常工作條件，比如對于額定電流、額定電壓進行詳細探究，以此判斷需要選擇電氣設備的具體型號以及性能，確保其能夠具備較強的匹配性和適應性能力，符合正常工作條件要求；其次，在建筑電氣系統的具體運行中恰當選擇電氣設備還需要考慮到短路條件下的運行狀況，對于相關建筑電氣設備的動穩定性能以及熱穩定性能進行詳細分析，進而也就能夠更好實現后續電氣設備運行安全性的保障，確保其能夠在電力系統出現短路事故時，同樣也能夠表現出較強的實際效益，降低自身受損問題呈現幾率；最后，對于建筑電氣設備的恰當選擇，還需要考慮到周圍環境的特殊要求，比如對于建筑電氣設備運行環境的溫度、濕度，都需要予以詳細探究，并且關注所處區域的海拔狀況，進而也就能夠較好實現建筑電氣設備的有效適應，降低可能受到外界環境的威脅。

3 建筑電氣設備選擇要點

3.1 高壓電氣設備選擇

地理地勢對于高壓電氣設備的影響是巨大的，尤其是高原環境對于高壓電氣設備的影響更大，主要體現在散熱條件變差、電氣設備裝置外絕緣性能降低，但是內絕緣性能所受到的影響并不大。對于高壓元器件，在5000米海拔高度的區域使用時，其額定電流可以保持不變，但是，隨著海拔的增加，空氣逐漸變得稀薄，外絕緣性能也在逐步降低，因此，在高壓電器設備選擇時候，需要綜合考慮地理情況和實行需要，采取加強保護或者加強絕緣等措施來確保高壓元器件的安全運行。

3.2 低壓電氣設備選擇

一般性能的低壓電氣設備適用范圍規定是在海拔高度2000米以下，當超過2000米的時候，就應該選用那些高原型低壓電氣產品。參照相關標準要求，針對低壓元器件在高原地區使用的時候，應該注意以下問題，首先是溫升，現有的普通的低壓電氣設備，其中的各個部件的溫度會隨著溫度的增高而增高；其次，是脫扣以及動作特性影響，在環境影響下，脫扣會在散熱的條件下，發生一定程度的偏移。其次，針對低壓成套裝設備，要對設備的溫升、電氣間隙以及絕緣耐壓等情況進行校驗。

3.3 干式變壓器選擇

在選擇干式變壓器時，要從溫升限值以及額外短時外施耐受電壓值兩個方面入手。根據相關國家標準，對于變壓器的應用，其溫度限值會相應遞減，風冷式以及自冷式的最后計算得來的數值也會出現差異；其次，是額外短時外施耐受電壓值，其隨著環境的發展變化而變化，需要對其額外短時外施耐受電壓值進行測定，結合測定結果進行干式變壓器選擇。

3.4 柴油發電機選擇

柴油發電機的選擇也需要結合環境實際情況進行優化。如果建筑工程設置在地勢較高的區域，則要防止其空氣中含氧量的降低，此種環境下極容易造成柴油燃燒不充分的情況，其輸出功率就會大幅下降。如果建筑工程設置在較為寒冷的地區，則需要考慮柴油發電機因為受凍而難以工作運轉。因此，結合環境實際情況進行柴油發電機的選擇尤為重要。

3.5 電線電纜選擇

除了對于柴油發電機進行選擇，在地勢較高的地區，應該采用交聯聚乙烯電線電纜，不建議選擇聚氯乙烯絕緣電線電纜，因為該種材質適應性較差，在惡劣的低壓環境下，極其容易受到腐蝕。對于氣溫在零下25攝氏度的極度寒冷天氣，應該采用耐寒性能較佳的電纜，同理而言，對于陽光直射較為厲害或者溫差較大的環境，還要采用特殊材質的乙丙橡膠EPR電纜。

4 結束語

做好建筑電氣系統的優化設計和選擇，能夠讓建筑的施工質量得到切實保障，能夠讓電氣設備的應用效能得以充分提升，能夠讓建筑的應用安全性得以實現。相關人員更加需要從實際工程入手，做好電氣系統設計和電氣設備的選擇，切實滿足建筑電氣系統運行的各個方面基本需求，為建筑的綜合發展提供可靠支撐。

參考文獻：

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