建筑电气设计中低压供配电系统可靠性研究

朱志龙

摘要：随着城市化不断深入发展，建筑工程施工数量越来越多，建设规模不断扩张。建筑内部电气设计中低压配电系统的安全性、稳定运行稳定即是最重要也是最基础的工作，如何采取更有效、高效的防范、优化措施，对建筑电气设计中低压配电系统的更加安全性、稳定可靠性、持久耐用性的设计，是当前工程建设相关领域的研究重点之一。

关键词：建筑电气设计;低压供配电系统;可靠性

引言

现如今城市建设脚步进一步加快，高层及超高层建筑如雨后春笋般陆续涌现出来，和普通建筑相比较，高层及超建筑供电负荷更大，加上建筑物内的电气设备数目与类型繁多，增加了电气安全隐患。在这样的工况下，低压供配电系统可靠运行的意义随之凸显出来，对建筑物电力系统的安全运行具有维护作用。因此，在建筑电气设计过程中，相关人员应对低压供配电系统予以一定重视，进而保证建筑电气设计质量。

1低压供配电系统可靠性的影响因素

1.1接地设备质量

接地设备是建筑电气中比较重要的组成部分，接地设备的质量严重影响低压供配系统的使用安全性，在很多建筑设计中，修建单位并不注意接地设备的质量，对接地处的处理也不到位，由于这样不负责任的做法，导致接地处方式杂乱、管理困难等。建筑中，如果接地不按照国家标准进行操作，使用的设备质量不达标，就会导致低压供配电系统出现问题，系统出先安全性问题的风险变大。

1.2漏电原因

在建筑电气设计中，漏电保护措施主要存在两方面的问题，一个是漏电保护器的使用状态，有的漏电保护器一直处于异常状态，失去了保护器该有的作用，一个是保护器一直处于正常的工作状态，长期正常的工作，导致保护器的灵敏度降低，降低了保护器的使用寿命和工作性能。漏电保护装置的配备，是对低压供配电系统正常运行的一种有效的措施与手段，能够有效的预防触电事故和漏电火灾的发生。具体的流程是当电流短路，感应器温度升高达到临界值，就会自动跳闸，关闭电源，预防势态更进一步的恶化，这种设置能够有效的保障用户的生命安全。

1.3负荷密度分布不均

影响负荷密度的主要因素是用户量，在建筑中，或是复合型大楼，底层用户一般是商业用电，而高层是居民用电，因此用户的负荷量也是不同的，明显商业用电的负荷量是大于居民用电的负荷量，而住宅性大楼的居民用电量也是有所差异的，有的用户家里电器多，有的少，因此在负荷密度不同的时候，可以根据实际情况选则不同的配电方式，或是在接线时，根据用户的分布情况，通过隔离器的方式来解决这一问题。

2建筑电气设计中低压供配电系统可靠性优化策略

2.1照明供电系统

在建筑電气设计过程中，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。照明供电系统结构如图1所示。

2.2备用电源可靠性

为保证能将市政电源顺利输送至高低压配电室内，针对10kV配电系统而言，通常会采用单母线运行模式，但若能在对两台容量相等的变压器设计时，一方面能保证电力系统稳定运行，另一方面能实现同步供电的目标。把其中一台变压器设计成备用设备，若一条线路运行过程中出现故障，则另一条电路能够提供电气系统所需的所有负荷，保证电力系统正常运行，不影响用户的正常生活与工作。为保证低压配电系统运行的可靠性，应持续完善备用电源，通常要落实如下几点工作内容：（1）若电源类型属于单台机组时，应加强额定容量的控制，通常<1500kVA;（2）大型商业中心运作中，安装的发电机组应符合应急供电要求，若发生停电或电路故障时，需确保供电终端能在30s内恢复无故障运行状态，以减少经济损失;（3）当发电机组达到额定转速后，需依照一定程序投入负荷，将低压母线的起动压降降至最低水平;（4）若能够排除电网故障，在恢复正常供电的环节中，需将备用电源拖延1min，促进市电自行恢复进程，且保证发电机组休息3min。

2.3增强接地保护装置

为了增加系统可靠性与安全性，应当适当的扩增接地保护系统。当建筑物内部发生系统故障时，接地保护装置可及时、自动的切断故障发生点的电源，以保证一定范围内人们的安全。在接地保护装置的设计时，必须避免可危害电力系统正常运行的影响因素的存在，需结合建筑物所在地形、电路保护装置、应用电气设备等同步进行。在低压配电系统供电是实际应用设计时，需对整流变压器系统进行重点保护，主要包括：直接接地的部分、电气设备的裸露部分、容易漏电导电的部分。在进行整流变压器系统的低压配电过程中，主要需对线路中的中性线N与PE线检查是否存在交互情况。并且，保证系统的正常运行下，能切断PE线。

2.4变压器和保护装备设计

变压器在建筑电气中是很想重要的，根据楼层高低要选择是不是安装变压器，变压器安装的为位置，都是要考虑的问题，变压器可以改变电流，使原本带不动的电器正常工作，因此，在建筑电器的设计中，要考虑到多种因素的影响。简单举个例子，C相负载总功率=（电脑300W×10台）+（空调2kW×4台）=11kW，计算三相总功率：11kW×3相=33kW（变压器三相总功率），三相总功率/0.8，这是最重要的步骤，目前市场上销售的变压器90%以上功率因素只有0.8，所以需要除以0.8的功率因素。33kW/0.8=41.25kW（变压器总功率）41.25kW/0.85=48.529kW（需要购买的变压器功率），那么在购买时选择50kVA的变压器就可以。对裸露于地面和人身容易触及的带电设备，应采取可靠的防护措施。设备的带电部分与地面及其他带电部分应保持一定的安全距离。容易产生过电压的电力系统，应有避雷针、避雷线、避雷器、保护间隙等过电压保护装置。低压电力系统应有接地、接零保护装置。对各种高压用电设备应采取装设高压熔断器和断路器等不同类型的保护措施;对低压用电设备应采用相应的低电器保护措施进行保护。在电气设备的安装地点应设安全标志。根据某些电气设备的特性和要求，应采取特殊的安全措施。

结语

在现代建筑发展进程中，加强低压供配电系统设计的可靠性与安全性的研究，认真实施相关完善措施，对现代建筑的可持续发展具有促进作用。目前，建筑内部电气设备朝着多样化方向发展，在具体施工中具有高度复杂性，因此在设计实践中应优化低压供配电运转环境，优化相关电气设备类型的选择，保证电力系统运行的可靠性，满足人们日常生活需求，为国民经济发展贡献力量。

参考文献

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