建筑电气设计低压供配电系统的可靠性分析

陈静和

身份证件320921198211046802

建筑电气设计低压供配电系统的可靠性分析

陈静和

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电气设计是高层建筑功能的重要部分，在设计过程中为了提高建筑电气系统运行的实用性和安全性，设计人员应充分重视低压供配电系统的可靠性需求，让电气系统更加贴合高层建筑的使用标准。在城市建筑住房需求日渐增高的背景下，高层建筑对低压供配电系统提出了更为严格的要求，这也为电气设计人员带来了一定的压力，以下文章当中将从低压供配电系统的设计原则出发，逐步提出增强系统可靠性的措施。

建筑工程；电气设计；低压供配电系统

中国自改革开放以来，经济快速发展，建筑作为经济发展的一个重要标志，在使用功能上不断地完善。随着中国的城镇化发展，建筑业迎来了发展机遇并迅速崛起，随着城市人口增多而空间有限，城市的高层建筑越来越多，而高层建筑对电气设计具有较高的要求，以确保电力系统处于安全稳定的运行状态，其中，低压供配电系统发挥着重要的作用。在高层建筑电气设计中，对低压供配电系统的可靠性进行分析是非常必要的。

1 电气设备的可靠性

高层建筑的供配电系统对保证建筑使用安全至关重要。随着建筑业的发展，高层建筑已经不拘泥于满足使用功能，而已经成为城市规划中的一部分，而且随着人们生活水平的提高，对建筑电气设备也提出了更高的要求，相应地供配电系统运行压力也就越来越大。目前的高层建筑不仅纵向跨度大，而且建筑结构也趋于复杂化。电梯是高层建筑不可或缺的电气设备，且商用高层建筑以及写字楼都安装有中央空调，加之建筑用户所需要的各种电气设备等等，这些都需要依赖于电能才能够有效运转。特别是现行的高层建筑，为了做到美观而实用，往往在设计上推陈出新，这就给设置配电系统工作带来了诸多的难题。随着建筑电能使用量的增加，考虑到高层建筑低压供配电系统的安全可靠运行，就需要对系统设计优化，并对其运行功能不断地改善，以提高低压供配电系统的运行效率。

2 高层建筑中低压配电系统设计要求

2.1 满足供电电源安全性

高层建筑供电电源的安全性能够在很大程度上影响人们的生产和生活。目前，高层建筑火灾救援形势越来越严峻，大多数高层建筑主要采取自身消防设施灭火和安全通道的方式来疏散人员。其中，高层建筑自身的消防灭火设施必须依靠供电电源。在这种情况下，如果供电电源的安全性较低，则当发生火灾后，所有与消防灭火相关的设备，比如淋水系统、消防电梯、消防照明、消防报警设备等，都不能够发挥其自身实际作用。另外，目前我国大部分高层建筑物都运用了电梯，一旦供电电源不可靠，电梯就会出现电源供给不足的问题，发生故障，给高层建筑物中的人员生活和其他活动展开带来阻碍。

2.2 优化系统设计的原则

所谓优化原则是指高层建筑的供配电系统的布局需符合建筑的功能与结构，在设计过程中可考虑使用绿色材料替代传统高能耗材料，或充分利用地热、光伏等自然能源。在低压供配电系统的整体结构设计上应以稳定性与安全性为出发点，在满足建筑整体的用电需求上预留出备用电量，更好的应对电气系统意外情况。

3 完善建筑电气设计中低压供配电系统可靠性

3.1 供配电系统导线的选择

在高层建筑的电气系统当中，电力线路在其中具有十分重要的作用。其可以传输与分配电能，成为电能进行分配与传输的载体，具有的重要作用毋庸置疑。所以，能否正确的选择导线对于整个建筑的电气系统是否具有安全性来说具有直接的影响。

3.2 合理选择备用电源

在高层建筑中，为了提升供配电系统的可靠性，减少区域性停电的影响，一般都会设置相应的备用电源，从安全性考虑，备用电源应该能够满足以下几个方面的要求：①若采用单台机组，则应该将机组的额定容量控制在1500kVA以下；②备用电源应该能够在断电后的0～10s内自行启动，尽可能减少停电造成的经济损失；③在发电机组达到额定转速后，应该按照由大到小的原则，进行分批投入，以错开投入时间，减少低压母线的启动压降；④在电网恢复供电之后，应该适当延时30～60s，对供电进行恢复，然后再延时数分钟，才能停止发电机组的运转。

3.3 加强主接线安全性控制

在电力系统运行中，低压供配电系统的主线具有关键性作用，系统主线设备较多，且其在电力系统中的分布也较为广泛，复杂的现场条件使系统本身与设备操作频繁，在运行中出现故障之后，往往会对整体系统带来影响。因此，在高层建筑低压供配电系统中，应当采取系统集成的方式，以此来尽量减少投资运行的总花费。此外，为了确保系统主接线的安全可靠性，在进行低压供配电设计时，可以采取有效结合380/220V的交流放射式及树干式的形式。其中，对于普通照明与一般性负荷，应当尽可能采用放射式与树干式结合的供电方式，集中性的负荷供电则选用放射性供电单一模式。

3.4 完善负荷等级设计

在高层建筑低压配电设计中，负荷等级设计是保证整个配电系统运行安全的关键环节。现阶段，高层建筑的负荷等级一般被分为一级、二级、三级等不同等级。由于高层建筑的垂直高度大，因而在低压配电设计中应首先考虑一级负荷等级。通常情况下，高层建筑的消防系统中如报警装置、自动灭火装置、系统控制室，监控设备等消防配电都应该设计为一级负荷等级。同时，在应急电源、专用通风、应急照明、水泵房等系统中也应设计为一级负荷等级，以此最大限度确保配电系统运行的可靠性和安全性，防止出现意外事故发生时，应急系统无法运行的情况。

综上所述，在高层建筑电气设计中，低压供配电系统是一项重要环节，因此不仅要保证供配电系统的可靠与稳定，而且要保证电气线路的安全，这就需要电气设计人员借鉴先进的设计经验，不断提高建筑供配电系统设计的可靠性，优化系统运行。

[1] 曾海涟，何宗楚.低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性探讨[J].建材与装饰，2015，48：228-229.

[2] 肖惠文.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊)，2015，06：243-244.

[3] 董斌.建筑电气设计中低压配电系统安全性分析与阐述[J].智能城市，2017，01：245.