建筑電氣配電設計中的問題研究

顧韋中

摘要：只有積極提升建筑電氣配電設計水平，才能打造安全和諧的建筑電氣低壓配電系統，維持運行穩定性，為居民提供更加可靠的生活環境。一方面，優化建筑電氣配電設計水平能提升建筑企業經濟效益。規范化的設計模式能大大提高建筑的整體應用效果，能為各個環節的施工提供支持，確保能在原有基礎上維持安全性和穩定性，這就為企業提高市場競爭力提供了保障;另一方面，建筑電氣配電設計的優化升級還能最大程度上保障人身財產安全，減少突發意外情況或是潛在風險問題的幾率，搭建良好的工作環境，為建筑電氣環節的發展予以支持。

關鍵詞：建筑電氣;配電設計;問題及措施

引言

我國高層建筑的定義為十層或以上的建筑物，隨著建筑樓層的增加，電氣設備數量和用電住戶數量會增多，而且不同用戶的電氣設備功率、數量存在較大的差異，如果建筑電氣設計不合理，就會在正常使用過程中發生故障，影響建筑用電體驗。在高層建筑設計中，電氣系統的安全防護能力也是設計的重點。因此，高層建筑配電系統設計應以安全為基本原則，為建筑的正常運轉提供穩定的電能供應，推動城市穩定發展。

1建筑電氣配電設計中的問題

1.1安裝檢查不到位

對于建筑電氣系統而言，配電系統中短路問題和漏電問題較為關鍵，要利用熔斷器和斷路器完成保護處理。然而，部分高層建筑電氣設計體系中低壓配電系統的安全保護裝置還存在一定問題，加之日常檢查工作不到位、管理不及時，難免會增加電氣火災的風險幾率，造成嚴重的安全隱患。

1.2制度約束力不足

建筑電氣設計中配電系統的應用管理要匹配規范的制度管理方案，但是部分建筑工程項目在落實管理機制時缺乏執行效果，制度約束力不足就使得操作規范性不能滿足實際應用要求。另外檢測人員對系統常規化檢測工作重視度不夠，也會增加安全隱患。

2建筑電氣配電設計優化措施

2.1配電線路敷設

設計人員應盡可能提高配電線路的質量，充分考慮線路分配和協調的合理性，這一環節能夠直接影響，甚至決定消防系統運行的安全和穩定。在具體操作的時候，設計人員要嚴格把控好線路自身的材質，應優先選用銅導體或者電纜，而且還要考慮線材的選擇，要保證配電線路的耐壓值在450V以上。除此之外，設計人員要認真分析施工現場的基本情況，把握好建筑電氣資源使用的需求和方向，由此確定是選擇明線敷設還是暗線敷設，如果敷設明線，那么就應做好后續的防護和檢查工作。例如，在線路防護的時候，設計人員就可以選擇密閉式金屬線槽，來保護消防系統。就配電線路的線槽和套管來講，可以使用防火材料。如果按線敷設，那么施工人員在布設線纜的時候，要盡可能將其放在不易燃燒的內部，這樣可以避免消防線路受到火災的干擾和影響，免除建筑物整體的威脅。

2.2消防配電系統規劃

（1）在建筑工程設計階段需要完成消防配電系統規劃。應根據相關國家規范要求，確定消防設備的供電負荷等級，合理選擇供電電源形式。

（2）消防配電系統是處理緊急危急情況的重要手段，在消防配電設計時，應保證內部擁有獨立的應急備用電源與工作電源，消防配電電源要獨立設置，同時，應保證在遇到緊急情況時，消防設備能可靠、安全的運行，消防設備應采用專用的供電回路，嚴禁將消防與非消防設備接在同一個電源上。

（3）當消防設備采用雙電源供電時，應合理地設置消防電源雙電源切換裝置，提高消防設備電源持續供電的可靠性。同時在設備末端應合理地配置保護電器的功能，確保消防設備在緊急情況能正常工作。

（4）在消防配電系統規劃期間，應該考慮到系統在建筑內部監控預警方面的作用。為使系統可以發揮作用，需要對配電系統進行動態監管，快速發現建筑電氣系統出現的問題。因此，在系統規劃期間，要確定消防配電監控預警系統的設計方式，嚴格按照設計標準，對建筑結構進行區域劃分，確定監控地段。

2.3變壓器設計

變壓器的設計原則因素較多，從配電系統安全性的角度來看，主要集中在變壓器的選用類型、變壓器的容量和變壓器的負載率幾個方面。變壓器按冷卻方式可分為干式變壓器和油浸式變壓器。油浸式變壓器性能優良、價格低廉，但油浸式變壓器用硅油絕緣，其燃點為180℃，高燃點為360℃，發生匝間短路或過負荷可導致變壓器內產生瓦斯氣體，易發生火災和爆炸。所以，目前高層民用建筑中已不再采用油浸式變壓器。干式變壓器無可燃油，也不會產生瓦斯爆炸，在民用建筑中，人員密集，使用干式變壓器降低了火災危險，安全性更好。另外，使用干式變壓器的變電所占用面積小，防火要求也比油浸式變壓器低，整體造價有優勢。高層建筑的規模較于一般建筑更大，用電設備更多，如果選用大容量的變壓器容量，其供電范圍和供電半徑可能偏大，對配電系統的繼電保護和低壓斷路器等設備要求更高，當保護設備達不到要求或者故障時，更容易出現安全性風險，故結合實際需求，高層建筑中不建議選用大于1250kVA的單臺變壓器。變壓器負載率應按單臺變壓器所接的用電設備的總計算負荷除以其容量進行計算，設計時應合理分配各變壓器所連接的用電負載，使變壓器的長期工作負載率保持在接近且不大于85%的最佳范圍，避免變壓器過載和低負載運行。

2.4接地保護系統

目前較為常見的系統接地方式分為IT系統、TT系統和TN系統，其中又分為TN-C，TN-C-S和TN-S系統。接地保護系統對于建筑電氣低壓配電設計工作而言非常關鍵，為避免設備操作不當或是應用設計單元運行不合理，要整合安全管控模式，最大程度上維持接線流程和使用流程，按照接地標準及具體要求落實相應工作，減少建筑工程項目安全隱患的留存。IT系統，變壓器中性點不接地，而電氣裝置的外露導電部分則是接地的。當線路發生故障時故障電流小，不需立刻切斷故障回路，可有效保障供電的連續性，但對地電壓上升較高，IT系統主要適用于醫院等高可靠場景，不適合用在居民樓等建筑場所;TT系統從電源中性點直接引出N線，但設備的PE線是各自獨立接地的，不傳導故障電壓，此系統不能采用過流保護兼作接地保護而應選用剩余電流保護器，通常用于農村電網、不適用于建筑電氣系統中。TN-C系統零線N與保護接地PE是合一的，即PEN一條線保護且有電流通過，抗干擾性能較差，因此可將TN-C進戶端PEN線重復接地后再把PE和N分開，這樣可改變為TN-C-S系統。TN-C-S系統不僅在正常情況下PE無電流又解決了PEN的弊端。這種保護接地系統在老舊建筑中很常見，由于電源引入前一段PEN線路有電流通過，因此存在一些電源干擾的問題。TN-S系統零線（N）與保護接地（PE）在變電所為一點接地，電源返出后PE和N是分開的，不再有任何電氣連接。PE連接設備金屬外殼，正常狀態無電流，安全可靠、抗干擾性強。這種保護接地系統造價比其他幾種接地方式要稍高一些，但安全可靠，在目前的設計工作中普遍采用此種接地系統。

結語

總之，建筑電氣配電設計對于建筑工程項目而言非常重要，為提升其綜合質量，要對周圍環境和設計方案的可行性予以綜合評估，減少安全隱患造成的不良影響，強化安全管理、技術管控等工作的整體水平，并提高工作人員的安全意識，為建筑工程項目可持續發展奠定堅實基礎。

參考文獻：

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[2]侯葉瓊.高層建筑電氣設計中低壓配電系統的安全設計[J].工程技術研究，2020，11.