建筑电气设计中低压供配电系统的可靠性研究

陈海亮

摘 要：在设计建筑项目电气系统时，低压供配电系统的作用至关重要。科学合理的电气系统可以提高建筑物的安全和稳定性，而且可以使电气设备的运行效率得到提升，为改善我国居民的生活水平奠定基础。科学地对低压供配电系统进行优化设计，不仅可以提高设备及电路的使用年限，而且可使建筑电气施工的难度得到降低，大大节省施工开支。因此，文章重点对影响建筑电气设计低压供配电系统的因素进行了分析，并提出了提高低压供配电系统可靠性的措施，以期提高建筑物电气系统的稳定性。

关键词：建筑电气设计;低压供配电系统;可靠性

近年来，居民的生活品质有了很大提高，对建筑电力系统的设计要求越来越高。建筑电气低压供电和配电系统的功能是把发电厂生产出来的电力能源输送至相应的变电站，然后借助供电和配电设备，将电力资源传送到耗电设备中。低压配电系统直接关系着人们的日常生活，需要设计人员不断对低压供配电系统的可靠性进行研究，从而使供电的质量得到保障。

1 低压供配电系统

低压供配电系统分为三种形式，放射式、链式和树干式。放射式供电采用的是总供电箱直接向分配电箱供电的方式，在系统中会设置多个较为独立的子配电箱系统，这样即使其中一台设备出现短路，其他设备仍能正常运行，不会对系统带来较大影响。不过由于配电箱数量较多，相应的线路也会增加，系统灵活性较强，所以需要进一步优化处理。放射式低压供配电系统较常应用在大容量或集中供电的电气系统中。树干式是利用一条主线连接总、分配电箱完成供电的方式，对于提高电流供应效率有着显著效果。且该方式消耗的资金成本较低，施工操作较为简便，常被应用在电力负荷不均、供电可靠性较差的电力系统中。不过树干式供电方式中，如果主线出现故障，则会直接影响整个区域内的供电线路运行，需要加以注意。链式与树干式供电类似，同样是利用一条主线进行主、配电箱控制，完成供电要求的。不过树干式供电方式设置的分支点相对较少，如果出现故障，需要停掉区域内所有电流供应来找出故障点，极易干扰区域内人们的正常生活。

2 建筑电气设计低压供配电系统的要求

目前的建设项目中低压供配电系统的可靠性还有待提高，尤其是在供电电源上，导致此问题的原因是建筑中使用的一级和二级负载较大，因此，要求线路具备较高的要求标准。除此以外，为了最大限度地保证建筑工程供电和配电系统的可靠性，有必要加大对安全系数的控制力度，以便更好地完成维护操作工作。在设计变配电站时，有必要加大维护的力度。一般，建筑中都设计有地下层，所以，总配电站都设置在地下。由于建筑电气设计中低压供配电系统的科学合理性直接关系着整个建筑物的性能，因此需要加大研究分析力度^[1]。

3 建筑电气设计低压供配电系统可靠性的影响因素

3.1 接地设备的质量

对建筑电气设计低压供配电系统影响最大的是接地设备。接地设备的质量直接关系着低电压供配电系统的安全及稳定性。因此，在建筑电气系统的设计中，如果施工企业无法对接地设备的质量进行有效控制，则会导致设备接地施工不到位。这些问题将直接威胁着建筑物的安全，还会对居住着造成生命财产安全。如果建筑电气设计中的接地设备达不到建筑电气设备的相关要求，则会影响设备的质量，这将给低压供配电系统带来问题，并阻碍建筑业的进一步发展。

3.2 变压器及保护装置

在建筑物的低压供配电系统中，变压器是不可缺少的设备，交流电压可以通过变压器得到有效改变。因此，在建筑电气系统的设计中，有必要合理地对变压器进行控制，特别是在选择变压器的安装位置和设备种类时，不能出现任何错误，一旦发生误判问题，将直接影响低压供配电系统的安全和稳定性，为后期的安装埋下安全隐患。目前，许多建筑电气出现问题的原因，都是变压器及保护装置的安装不当引起的。如果保护装置安装不当，将无法有效检测低压供配电系统的漏电问题，更不会起到保护建筑物内部电气设备的作用，从而导致电气系统发生漏电，严重的还会引发火灾等事故^[2]。

4 建筑电气设计供配电系统运行的可靠性分析

4.1 照明供电系统

在建筑电气低电压供配电系统的设计中，照明系统是非常重要的一部分。因此，在设计电气低压供配電系统时，必须重视对照明系统的设计，该系统的设计既要满足居民对用电的需求，又要与现行的照明系统设计标准相符。这也意味着在设计照明供电系统的过程中，必须响应国家出台的低碳环保政策，并合理利用电力能源。由于在建筑电气设备中，使用最频繁的就是照明系统，因此设计照明系统的原则是确保居民可以正常使用电力能源，此外，还应在设计中科学融入低碳环保理念。

4.2 备用电源

（1）假如在建筑电气系统设计中使用的供电机组为单个，则要合理控制额定容量，通常要超过1500kVA。（2）当供电机组的容量达到额定转速时，一定要按照规定程序将其转移到负载上，以将低压母线的启动电压减至最低。（3）如果可第一时间对电网运行中的故障进行排查，则需将电源的启动延迟1min，以使电量可以自我恢复，并将供电机组的休息时间控制在大于或者等于3min。

4.3 变压器

在建筑电气设计中重要组成部分是变压器，只有合理选择变压器的类型，最好是采用节能变压器，才能使设计参数达到实际需求。因此，在设计建筑电气低压供配电系统时，必须分析变压器的负荷和供电需求，并对变压器类型和位置进行合理选择。相关数据表明，建筑物内居民所消耗的电力能源与电压的关系呈反比状态^[3]。通常，住宅建筑物的供电电压是10kV至220kV。在选择变压器类型时，可以将其作为参考，合理对电压等级进行规划。现阶段，我国使用最多的变压器为10V以上的，并要求变压器的材质比较高。只有变压器材料性能非常好，才能在运行中达到节能环保的目的，并有效降低噪音。

5 结语

在建筑业的发展过程中，只有不断提高电气低压供配电系统设计的可靠性，才能保障建筑物的整体功能和质量。因此，只有合理地选择电气设备类型，才能使系统运行的可靠性得到提升，满足人们对电能的需求，促进城市经济的发展。

参考文献：

[1]谭向春.建筑电气设计中低压供配电系统可靠性研究[J].建材与装饰.2019（27）.

[2]祖国卫.建筑电气设计中低压供配电系统的可靠性研究[J].机电信息.2019（17）.

[3]毛恺.高层建筑电气设计低压供配电系统的可靠性解析[J].科技风.2018（36）.