电气系统设计与电气设备选择

李昆杰　宗晓丹

摘 要：时代的发展和进步让建筑行业获得迅猛发展，而作为建筑领域中极为重要的组成部分——电气系统，尤其不可忽视。做好电气系统的优化设计，并对电气设备予以优化选择，能够从根本上提升建筑施工质量，切实保障建筑应用的安全性与可靠性。

关键词：电气系统；电气设备；设计与选择

1 建筑电气系统设计

1.1 供配电

建筑电气系统所能够承载的负荷能力以及供配电所提供的电源，是在进行供配电系统设计需要优先考虑的两个方面。建筑工程项目需要从实际出发，结合工程对象的建筑特点，牢牢遵循国家相关设计规范要求和标准，其将所有供配电装置分别分位一级负荷以及三级负荷，其中，一级负荷包括地下走廊照明裝备、值班办公室照明、警卫科照明、互联网计算机系统用电、自动报警系统用电、消防设备用电、生活水泵用电以及厨房排油烟机等等，而其他的设备都属于三级负荷。一级负荷比三级负荷明显有优势，在于一级负荷有双重电源供电，即便其中一路电源发生了故障，另外一路电源可以继续运作。

1.2 高压配电

为了确保供电畅通，建筑工程项目可以原本城市电网为10kv的区域中，采取了两个都为35kv的区域变电站，这两个变电站在项目所在区域形成了一个双环网。项目可以通过向当地有关专家进行论证后，对这两个区域变电站分别引入1路10kv电源。高压供电系统接线以及运行方式分别为：高压侧中间没有设置联络，但是，在低压侧进行了单母线分段，中间还可以设置联络开关；如系统工程存在0.4kv 低压主接线，则采取单母线分段，设置单母线开关，但是这个开关设置其中一个缺陷是，必须要通过手动的方式才可以联络。另外，平时运作过程中，要对电气加机械联锁进行分列运行，当用户站10kv电缆其中出现故障需要检修时候，另外一路可以替代进行操作。

1.3 变电所位置

除了供配电、高压配电，变电所的位置也是我们需要注意。变电所位置是否合理，直接关系到整个配电系统的合理性以及持久性。科学地讲，变电所位置应该深入到电路负荷中心，来大大缩短低压供电所在线路的半径，从而尽可能的降低电能损耗，减少电压损失，从而改善供电的质量。其中，低压线路的供电半径，应该做到具体问题具体分析，其中，低压线路的干线一般不可以超过200米，如果超过了200米，就应该根据实际情况来增设变配电所。

1.4 低压供配电

该电气系统设计工程充分参照超级高层建筑电气设计的需求，以满足其供电可靠性为目标，从而有力保证了供电质量。在低压供配电设计过程中，要做到操作安全、接线干脆，并且保障在未来一段时间内适当维护和保养。需要特别注意的是，空调自身的负荷伴随着季节改变会出现变化，要对变压器进行单独设置，还需要结合该项目工程的实际用途进行相互匹配的变压器数值的设置。为了方便日后物业管理，需要对商业用电以及办公用电设置独立的变压器。

1.5 火灾自动报警及其他电气设计

根据超高层建筑的一般构造特点，在火灾自动报警系统中，要至少分别设置一台集中火灾报警控制器以及专用消防联动控制设备，外加上两台区域火灾报警控制器。在通常条件下，诸如办公室、商业、走道以及大厅、电子计算机房、通信机房等场所都应该设置点型感烟探测器，但是对于卫生间以及游泳区域这些非公开场所，禁止设置这些检测装置。

2 建筑电气设备选择原则

对于建筑电气设备的恰当选择，为了促使其能够在建筑电气系统中表现出较为理想的作用效果，符合相关预期运行需求，必然需要把握好各个基本选择要求和要点内容，规避任何后续运行不当行为的出现。一般而言，在建筑电气设备选择中需要首先考虑相应电力系统的正常工作条件，比如对于额定电流、额定电压进行详细探究，以此判断需要选择电气设备的具体型号以及性能，确保其能够具备较强的匹配性和适应性能力，符合正常工作条件要求；其次，在建筑电气系统的具体运行中恰当选择电气设备还需要考虑到短路条件下的运行状况，对于相关建筑电气设备的动稳定性能以及热稳定性能进行详细分析，进而也就能够更好实现后续电气设备运行安全性的保障，确保其能够在电力系统出现短路事故时，同样也能够表现出较强的实际效益，降低自身受损问题呈现几率；最后，对于建筑电气设备的恰当选择，还需要考虑到周围环境的特殊要求，比如对于建筑电气设备运行环境的温度、湿度，都需要予以详细探究，并且关注所处区域的海拔状况，进而也就能够较好实现建筑电气设备的有效适应，降低可能受到外界环境的威胁。

3 建筑电气设备选择要点

3.1 高压电气设备选择

地理地势对于高压电气设备的影响是巨大的，尤其是高原环境对于高压电气设备的影响更大，主要体现在散热条件变差、电气设备装置外绝缘性能降低，但是内绝缘性能所受到的影响并不大。对于高压元器件，在5000米海拔高度的区域使用时，其额定电流可以保持不变，但是，随着海拔的增加，空气逐渐变得稀薄，外绝缘性能也在逐步降低，因此，在高压电器设备选择时候，需要综合考虑地理情况和实行需要，采取加强保护或者加强绝缘等措施来确保高压元器件的安全运行。

3.2 低压电气设备选择

一般性能的低压电气设备适用范围规定是在海拔高度2000米以下，当超过2000米的时候，就应该选用那些高原型低压电气产品。参照相关标准要求，针对低压元器件在高原地区使用的时候，应该注意以下问题，首先是温升，现有的普通的低压电气设备，其中的各个部件的温度会随着温度的增高而增高；其次，是脱扣以及动作特性影响，在环境影响下，脱扣会在散热的条件下，发生一定程度的偏移。其次，针对低压成套装设备，要对设备的温升、电气间隙以及绝缘耐压等情况进行校验。

3.3 干式变压器选择

在选择干式变压器时，要从温升限值以及额外短时外施耐受电压值两个方面入手。根据相关国家标准，对于变压器的应用，其温度限值会相应递减，风冷式以及自冷式的最后计算得来的数值也会出现差异；其次，是额外短时外施耐受电压值，其随着环境的发展变化而变化，需要对其额外短时外施耐受电压值进行测定，结合测定结果进行干式变压器选择。

3.4 柴油发电机选择

柴油发电机的选择也需要结合环境实际情况进行优化。如果建筑工程设置在地势较高的区域，则要防止其空气中含氧量的降低，此种环境下极容易造成柴油燃烧不充分的情况，其输出功率就会大幅下降。如果建筑工程设置在较为寒冷的地区，则需要考虑柴油发电机因为受冻而难以工作运转。因此，结合环境实际情况进行柴油发电机的选择尤为重要。

3.5 电线电缆选择

除了对于柴油发电机进行选择，在地势较高的地区，应该采用交联聚乙烯电线电缆，不建议选择聚氯乙烯绝缘电线电缆，因为该种材质适应性较差，在恶劣的低压环境下，极其容易受到腐蚀。对于气温在零下25摄氏度的极度寒冷天气，应该采用耐寒性能较佳的电缆，同理而言，对于阳光直射较为厉害或者温差较大的环境，还要采用特殊材质的乙丙橡胶EPR电缆。

4 结束语

做好建筑电气系统的优化设计和选择，能够让建筑的施工质量得到切实保障，能够让电气设备的应用效能得以充分提升，能够让建筑的应用安全性得以实现。相关人员更加需要从实际工程入手，做好电气系统设计和电气设备的选择，切实满足建筑电气系统运行的各个方面基本需求，为建筑的综合发展提供可靠支撑。

参考文献：

[1] 刘洋.试论对提高建筑电气设计可靠性的策略[J].建材与装饰，2017（32）：111～112.

[2] 赵巧红.新形势下窥探提升建筑电气设计可靠性及经济性的途径[J].价值工程，2017（18）：34～36.