建筑電氣設計中低壓供配電系統可靠性研究

朱志龍

摘要：隨著城市化不斷深入發展，建筑工程施工數量越來越多，建設規模不斷擴張。建筑內部電氣設計中低壓配電系統的安全性、穩定運行穩定即是最重要也是最基礎的工作，如何采取更有效、高效的防范、優化措施，對建筑電氣設計中低壓配電系統的更加安全性、穩定可靠性、持久耐用性的設計，是當前工程建設相關領域的研究重點之一。

關鍵詞：建筑電氣設計;低壓供配電系統;可靠性

引言

現如今城市建設腳步進一步加快，高層及超高層建筑如雨后春筍般陸續涌現出來，和普通建筑相比較，高層及超建筑供電負荷更大，加上建筑物內的電氣設備數目與類型繁多，增加了電氣安全隱患。在這樣的工況下，低壓供配電系統可靠運行的意義隨之凸顯出來，對建筑物電力系統的安全運行具有維護作用。因此，在建筑電氣設計過程中，相關人員應對低壓供配電系統予以一定重視，進而保證建筑電氣設計質量。

1低壓供配電系統可靠性的影響因素

1.1接地設備質量

接地設備是建筑電氣中比較重要的組成部分，接地設備的質量嚴重影響低壓供配系統的使用安全性，在很多建筑設計中，修建單位并不注意接地設備的質量，對接地處的處理也不到位，由于這樣不負責任的做法，導致接地處方式雜亂、管理困難等。建筑中，如果接地不按照國家標準進行操作，使用的設備質量不達標，就會導致低壓供配電系統出現問題，系統出先安全性問題的風險變大。

1.2漏電原因

在建筑電氣設計中，漏電保護措施主要存在兩方面的問題，一個是漏電保護器的使用狀態，有的漏電保護器一直處于異常狀態，失去了保護器該有的作用，一個是保護器一直處于正常的工作狀態，長期正常的工作，導致保護器的靈敏度降低，降低了保護器的使用壽命和工作性能。漏電保護裝置的配備，是對低壓供配電系統正常運行的一種有效的措施與手段，能夠有效的預防觸電事故和漏電火災的發生。具體的流程是當電流短路，感應器溫度升高達到臨界值，就會自動跳閘，關閉電源，預防勢態更進一步的惡化，這種設置能夠有效的保障用戶的生命安全。

1.3負荷密度分布不均

影響負荷密度的主要因素是用戶量，在建筑中，或是復合型大樓，底層用戶一般是商業用電，而高層是居民用電，因此用戶的負荷量也是不同的，明顯商業用電的負荷量是大于居民用電的負荷量，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，因此在負荷密度不同的時候，可以根據實際情況選則不同的配電方式，或是在接線時，根據用戶的分布情況，通過隔離器的方式來解決這一問題。

2建筑電氣設計中低壓供配電系統可靠性優化策略

2.1照明供電系統

在建筑電氣設計過程中，照明系統占據重要地位。為保證照明系統安裝的合理性，在設計環節中一定要認真遵照節能減排、成本低廉及使用范圍廣等原則，和國家相關部門全力倡導的節能環保要求相匹配，制定綠色施工技術方案，將智能化技術融合其中，在不超出電氣工程預算的基礎上，全力保證建筑照明系統的可持續性發展。在設計實踐中，應結合光照的明暗度，有針對性地選用相應功率的照明設備，尤其是在公共場所中要合理安裝智能化照明裝置，以聲控、光控和震動等較為常見，真正實現設計合理。針對為普通照明與應急照明供電的配電系統時，應分開布設，保證相互間的獨立性。照明供電系統結構如圖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，針對10kV配電系統而言，通常會采用單母線運行模式，但若能在對兩臺容量相等的變壓器設計時，一方面能保證電力系統穩定運行，另一方面能實現同步供電的目標。把其中一臺變壓器設計成備用設備，若一條線路運行過程中出現故障，則另一條電路能夠提供電氣系統所需的所有負荷，保證電力系統正常運行，不影響用戶的正常生活與工作。為保證低壓配電系統運行的可靠性，應持續完善備用電源，通常要落實如下幾點工作內容：（1）若電源類型屬于單臺機組時，應加強額定容量的控制，通常<1500kVA;（2）大型商業中心運作中，安裝的發電機組應符合應急供電要求，若發生停電或電路故障時，需確保供電終端能在30s內恢復無故障運行狀態，以減少經濟損失;（3）當發電機組達到額定轉速后，需依照一定程序投入負荷，將低壓母線的起動壓降降至最低水平;（4）若能夠排除電網故障，在恢復正常供電的環節中，需將備用電源拖延1min，促進市電自行恢復進程，且保證發電機組休息3min。

2.3增強接地保護裝置

為了增加系統可靠性與安全性，應當適當的擴增接地保護系統。當建筑物內部發生系統故障時，接地保護裝置可及時、自動的切斷故障發生點的電源，以保證一定范圍內人們的安全。在接地保護裝置的設計時，必須避免可危害電力系統正常運行的影響因素的存在，需結合建筑物所在地形、電路保護裝置、應用電氣設備等同步進行。在低壓配電系統供電是實際應用設計時，需對整流變壓器系統進行重點保護，主要包括：直接接地的部分、電氣設備的裸露部分、容易漏電導電的部分。在進行整流變壓器系統的低壓配電過程中，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，保證系統的正常運行下，能切斷PE線。

2.4變壓器和保護裝備設計

變壓器在建筑電氣中是很想重要的，根據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，使原本帶不動的電器正常工作，因此，在建筑電器的設計中，要考慮到多種因素的影響。簡單舉個例子，C相負載總功率=（電腦300W×10臺）+（空調2kW×4臺）=11kW，計算三相總功率：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備，應采取可靠的防護措施。設備的帶電部分與地面及其他帶電部分應保持一定的安全距離。容易產生過電壓的電力系統，應有避雷針、避雷線、避雷器、保護間隙等過電壓保護裝置。低壓電力系統應有接地、接零保護裝置。對各種高壓用電設備應采取裝設高壓熔斷器和斷路器等不同類型的保護措施;對低壓用電設備應采用相應的低電器保護措施進行保護。在電氣設備的安裝地點應設安全標志。根據某些電氣設備的特性和要求，應采取特殊的安全措施。

結語

在現代建筑發展進程中，加強低壓供配電系統設計的可靠性與安全性的研究，認真實施相關完善措施，對現代建筑的可持續發展具有促進作用。目前，建筑內部電氣設備朝著多樣化方向發展，在具體施工中具有高度復雜性，因此在設計實踐中應優化低壓供配電運轉環境，優化相關電氣設備類型的選擇，保證電力系統運行的可靠性，滿足人們日常生活需求，為國民經濟發展貢獻力量。

參考文獻

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