建筑電氣設計中低壓供配電系統的可靠性研究

陳海亮

摘 要：在設計建筑項目電氣系統時，低壓供配電系統的作用至關重要。科學合理的電氣系統可以提高建筑物的安全和穩定性，而且可以使電氣設備的運行效率得到提升，為改善我國居民的生活水平奠定基礎。科學地對低壓供配電系統進行優化設計，不僅可以提高設備及電路的使用年限，而且可使建筑電氣施工的難度得到降低，大大節省施工開支。因此，文章重點對影響建筑電氣設計低壓供配電系統的因素進行了分析，并提出了提高低壓供配電系統可靠性的措施，以期提高建筑物電氣系統的穩定性。

關鍵詞：建筑電氣設計;低壓供配電系統;可靠性

近年來，居民的生活品質有了很大提高，對建筑電力系統的設計要求越來越高。建筑電氣低壓供電和配電系統的功能是把發電廠生產出來的電力能源輸送至相應的變電站，然后借助供電和配電設備，將電力資源傳送到耗電設備中。低壓配電系統直接關系著人們的日常生活，需要設計人員不斷對低壓供配電系統的可靠性進行研究，從而使供電的質量得到保障。

1 低壓供配電系統

低壓供配電系統分為三種形式，放射式、鏈式和樹干式。放射式供電采用的是總供電箱直接向分配電箱供電的方式，在系統中會設置多個較為獨立的子配電箱系統，這樣即使其中一臺設備出現短路，其他設備仍能正常運行，不會對系統帶來較大影響。不過由于配電箱數量較多，相應的線路也會增加，系統靈活性較強，所以需要進一步優化處理。放射式低壓供配電系統較常應用在大容量或集中供電的電氣系統中。樹干式是利用一條主線連接總、分配電箱完成供電的方式，對于提高電流供應效率有著顯著效果。且該方式消耗的資金成本較低，施工操作較為簡便，常被應用在電力負荷不均、供電可靠性較差的電力系統中。不過樹干式供電方式中，如果主線出現故障，則會直接影響整個區域內的供電線路運行，需要加以注意。鏈式與樹干式供電類似，同樣是利用一條主線進行主、配電箱控制，完成供電要求的。不過樹干式供電方式設置的分支點相對較少，如果出現故障，需要停掉區域內所有電流供應來找出故障點，極易干擾區域內人們的正常生活。

2 建筑電氣設計低壓供配電系統的要求

目前的建設項目中低壓供配電系統的可靠性還有待提高，尤其是在供電電源上，導致此問題的原因是建筑中使用的一級和二級負載較大，因此，要求線路具備較高的要求標準。除此以外，為了最大限度地保證建筑工程供電和配電系統的可靠性，有必要加大對安全系數的控制力度，以便更好地完成維護操作工作。在設計變配電站時，有必要加大維護的力度。一般，建筑中都設計有地下層，所以，總配電站都設置在地下。由于建筑電氣設計中低壓供配電系統的科學合理性直接關系著整個建筑物的性能，因此需要加大研究分析力度^[1]。

3 建筑電氣設計低壓供配電系統可靠性的影響因素

3.1 接地設備的質量

對建筑電氣設計低壓供配電系統影響最大的是接地設備。接地設備的質量直接關系著低電壓供配電系統的安全及穩定性。因此，在建筑電氣系統的設計中，如果施工企業無法對接地設備的質量進行有效控制，則會導致設備接地施工不到位。這些問題將直接威脅著建筑物的安全，還會對居住著造成生命財產安全。如果建筑電氣設計中的接地設備達不到建筑電氣設備的相關要求，則會影響設備的質量，這將給低壓供配電系統帶來問題，并阻礙建筑業的進一步發展。

3.2 變壓器及保護裝置

在建筑物的低壓供配電系統中，變壓器是不可缺少的設備，交流電壓可以通過變壓器得到有效改變。因此，在建筑電氣系統的設計中，有必要合理地對變壓器進行控制，特別是在選擇變壓器的安裝位置和設備種類時，不能出現任何錯誤，一旦發生誤判問題，將直接影響低壓供配電系統的安全和穩定性，為后期的安裝埋下安全隱患。目前，許多建筑電氣出現問題的原因，都是變壓器及保護裝置的安裝不當引起的。如果保護裝置安裝不當，將無法有效檢測低壓供配電系統的漏電問題，更不會起到保護建筑物內部電氣設備的作用，從而導致電氣系統發生漏電，嚴重的還會引發火災等事故^[2]。

4 建筑電氣設計供配電系統運行的可靠性分析

4.1 照明供電系統

在建筑電氣低電壓供配電系統的設計中，照明系統是非常重要的一部分。因此，在設計電氣低壓供配電系統時，必須重視對照明系統的設計，該系統的設計既要滿足居民對用電的需求，又要與現行的照明系統設計標準相符。這也意味著在設計照明供電系統的過程中，必須響應國家出臺的低碳環保政策，并合理利用電力能源。由于在建筑電氣設備中，使用最頻繁的就是照明系統，因此設計照明系統的原則是確保居民可以正常使用電力能源，此外，還應在設計中科學融入低碳環保理念。

4.2 備用電源

（1）假如在建筑電氣系統設計中使用的供電機組為單個，則要合理控制額定容量，通常要超過1500kVA。（2）當供電機組的容量達到額定轉速時，一定要按照規定程序將其轉移到負載上，以將低壓母線的啟動電壓減至最低。（3）如果可第一時間對電網運行中的故障進行排查，則需將電源的啟動延遲1min，以使電量可以自我恢復，并將供電機組的休息時間控制在大于或者等于3min。

4.3 變壓器

在建筑電氣設計中重要組成部分是變壓器，只有合理選擇變壓器的類型，最好是采用節能變壓器，才能使設計參數達到實際需求。因此，在設計建筑電氣低壓供配電系統時，必須分析變壓器的負荷和供電需求，并對變壓器類型和位置進行合理選擇。相關數據表明，建筑物內居民所消耗的電力能源與電壓的關系呈反比狀態^[3]。通常，住宅建筑物的供電電壓是10kV至220kV。在選擇變壓器類型時，可以將其作為參考，合理對電壓等級進行規劃。現階段，我國使用最多的變壓器為10V以上的，并要求變壓器的材質比較高。只有變壓器材料性能非常好，才能在運行中達到節能環保的目的，并有效降低噪音。

5 結語

在建筑業的發展過程中，只有不斷提高電氣低壓供配電系統設計的可靠性，才能保障建筑物的整體功能和質量。因此，只有合理地選擇電氣設備類型，才能使系統運行的可靠性得到提升，滿足人們對電能的需求，促進城市經濟的發展。

參考文獻：

[1]譚向春.建筑電氣設計中低壓供配電系統可靠性研究[J].建材與裝飾.2019（27）.

[2]祖國衛.建筑電氣設計中低壓供配電系統的可靠性研究[J].機電信息.2019（17）.

[3]毛愷.高層建筑電氣設計低壓供配電系統的可靠性解析[J].科技風.2018（36）.