建筑电气设计中低压供配电系统的可靠性研究

文/徐旭 北京中元工程设计顾问有限公司 浙江宁波 315000

多年来，广大工程技术人员在低压配电系统可靠性领域进行大量的优化研究工作，并取得丰硕的成果，有力促进低压配电可靠性技术的创新和发展。低压配电系统的可靠性是设计工作中经常谈及的主题。本文通过以下方面的技术措施在一定程度上可提高配电系统的可靠性。

1、低压电器供配电系统的简述

从实际情况来看，低压电器供配电设备包含的类型众多，分别为发电设备、配电设备以及变电设备等。现阶段，由于组成低压配电设备系统数目居多，并且发挥出来的功能以及价值具有一定的不同之处，与此同时，对于各个设备而言，之间有着密切的联系，尤其是在某一单台运行的时候，也能够将这一设备相互连接到一起，从而实现应用的目标。所以，在相关设备操作期间，要想将其性能全面的发挥出来，必须规范化实施，如果设备运行期间出现了异常现象，必须全面处理，增强系统安全性，使其规范合理的运行。

2、影响低压供配电系统可靠性的因素

2.1 过载与短路

过载是电流超出设备的额定能力；短路是电路中电流流动的路径越过局部或全部负荷。为保证建筑电气设计整体质量，促进低压供配电系统安全运行，应装设过载保护与短路保护设备。当配电系统运行过程中出现故障时，断路器与保护装置能在短时间内做出应答，断离故障电路，进而维护供电线路和设备设施运行的安全性。当用电设施数目较大时，负荷量增加会造成载流元件过载，过载电流是缓慢增加的，较短时间内不会对设备形成损伤。而断路会造成电流瞬间增加，短路电流可能是额定电流的几十倍到几百倍，大的短路会瞬间使设备烧损，因此应迅速切断电源，防止出现事故或事故扩大。

2.2 低压配电系统分支回路的问题

在低压配电系统的过程中，必须要满足实用性、经济性和安全性的要求。外部电源在接入配电箱之后要保证分支回路符合空调电源插座、热水器插座、照明线路等，另外还应该加强对网路线路、电视、电话等设计。尤其要注意柜式空调等大功率设备的特殊回路设计，在回路导线截面积选取时必须要选16A三孔插座，另外各种线路入户应该多敷设在地面垫层之中，避免出现管线交叉的情况，如果地板垫层厚度不够，很容易引发火灾。

2.3 漏电保护

漏电保护可以被视为一种维护低压供配电系统安全运行的一种措施，能够防控接地事故。若机体触及电流，漏电保护装置便会立即动作跳闸，切断电源，维护个体的生命财产安全。但是目前在设计低压供配电系统过程中，在选择与应用漏电保护装置方面，存在以下问题：（1）漏电保护器处于异常运行状态，不能发挥保护作用；（2）保护器处于正常运行状态，起不到保护作用。这会削弱漏电保护装置的保护效能，降低低压供配电系统运行过程的安全性。

3、供配电系统的运行可靠性分析

3.1 照明供电系统

在建筑电气设计过程中，照明系统占据重要地位。为保证照明系统安装的合理性，在设计环节中一定要认真遵照节能减排、成本低廉及使用范围广等原则，和国家相关部门全力倡导的节能环保要求相匹配，制定绿色施工技术方案，将智能化技术融合其中，在不超出电气工程预算的基础上，全力保证建筑照明系统的可持续性发展。在设计实践中，应结合光照的明暗度，有针对性地选用相应功率的照明设备，尤其是在公共场所中要合理安装智能化照明装置，以声控、光控和震动等较为常见，真正实现设计合理。针对为普通照明与应急照明供电的配电系统时，应分开布设，保证相互间的独立性。

3.2 配置可靠的应急电源

由于国家防灾指挥中心、大型体育场馆、交通枢纽(机场、火车站等)及超高层建筑等重要建筑物内的消防、安防、计算机通信网络设施、保障建筑正常运营的重要设备均不允许中断供电，其中一级用电负荷中的特别重要负荷按照国家规范规定，除由不少于两个独立电源供电外，尚应增设应急电源。应急备用电源是保证供电电源安全可靠性的重要措施之一，应急电源可采用柴油发电机组，而同样可以作为应急电源的不间断电源(UPS)装置以及应急电源(EPS)装置由于受到供电时间及容量等限制，尚不能取代应急柴油发电机组的作用。当然，当建筑物内对停电时间有严格要求或不允许间断供电设备及重要场所的应急照明通常会分别采用UPS或EPS装置供电，并且与柴油发电机组配合使用。停电初期先使用UPS或EPS装置供电，待柴油发电机组进入正常运行后再投入发电机组电源。

3.3 变压器

在建筑电气设计过程中，变压器占据的地位不可忽视，应加强对变压器类型的选择，尽量选用节能型变压器，并保证其参数与电气工程节能要求相匹配。因此，可以结合民用建筑供电设备负荷与供电要求标准考虑变压器的选型。大量实验研究表明，电能消耗量和电压之间存在反比关系，通常情况下，民用建筑供电压为10～220kV。在具体设计中，可以将电压设为重要参数，合理规划电压等级。一般规定选用10V以上的节能变压器，且对材质提出较严格要求，最好是非晶合金材料，保证设备节能环保、性能优良、噪声偏低。同时，在安装建筑变压器过程中，要综合建筑用电需求、造价成本等多种因素，遵照适度原则设定变压器数目。由于变压器是常年连续运转，故而工作负载不能过大，且季节不同，用电量有所差异，这就要求加强对供电电压的设计。

结语：

综上所述，电气设计人员需要对低压配电系统可靠性予以充分的重视，并不断根据工作的实际情况加以优化，只有做到系统的安全可靠，才能使建筑更安全，也只有这样，才能进一步推动电气行业的技术进步。