低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性公浩 --中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性公浩

发表时间：2020/4/9 来源：《电力设备》2019年第23期作者：公浩李新宇

[导读] 摘要：随着建筑行业不断发展，建筑工程设计越来也先进，而楼层也越来越高，同时，如何保证居民用电的稳定性以及可靠性也成为建筑设计工作的重要内容。

        （北京新华创空间建筑工程设计研究院有限公司济南分公司山东省济南市 250000）
        摘要：随着建筑行业不断发展，建筑工程设计越来也先进，而楼层也越来越高，同时，如何保证居民用电的稳定性以及可靠性也成为建筑设计工作的重要内容。目前，大部分高层建筑采用低压配电系统进行供电，一定程度上保证了居民正常生活。本文从低压供配电系统概念和设计方案出发，分析低压供配电系统的可靠性。
        关键字：低压供配电系统；高层建筑；电气设计；可靠性
        前言
        由于高层建筑楼层高，居民用电量增大，用电安全隐患增加，在建筑施工期间，需要充分考虑后续用电安全，合理设计供电系统，因此，建筑电气设计是高层建筑中重要的设计内容，并且随着建筑行业发展，人民对建筑电气设计要求越来越高，不仅需要满足居民生活需求，更需要保障用电安全性。
        1低压供配电系统概念
        低压配电系统由配电变电所、高压配电线路、配电变压器、低压配电线路和相应的控制保护设备组成。在高层建筑中应用低压配供电系统，能够有效保障施工安全，由于高层建筑结构较为复杂，楼层较高，在建筑期间不仅需要建筑基本楼房还需要增设电梯、消防通道等设备，提高人们的居住方便性，增加了配供电系统负荷，也增加了配供电系统设置的难度[1]。低压供配电系统需根据高层建筑具体实施内容进行电气设计和供电系统维护，是保障建筑电气设计顺利的关键技术。
        2高层建筑采用低电压配电系统的设计方案
        2.1保证配电系统合理性
        由于高层建筑用电负荷较大多以一级负荷与二级负荷为主，在建筑电气设计中，需要在满足建筑设备各项电气设备正常运行的基础上，减少配电级数，从而降低低压供配电系统的设计复杂性，提高低压供配电系统设计的合理性，降低配电系统故障情况。
        2.2保证配电系统安全性
        低压供配电系统在设计时需要结合高层建筑自身的用电设备分布情况，以及建筑结构特点等内容进行供电线路设计，供电线路可采用分区树干配电设计方式，在供电线路中设置短路保护器来实现对建筑分支线路的安全保护，当线路支路出现对应故障时，会及时切断该分支路的供电，从而避免其他分支线路供电障碍，保障低压配供电系统正常运行[2]。
        2.3保证配电系统可靠性
        据我国建筑设施相关规范要求显示，高层建筑的消防用电设备均需要按照一二级负荷或一级负荷中特别重要的负荷进行供电，能够保障当消防用电设备出现故障时能够正常供电，不会因断电造成消防事故发生，例如:高层建筑出现火灾时，建筑本身的消防电气设备需保证正常运行，才能利用建筑自身消防设施来灭火。若消防水泵、风机、消防电梯不能及时启动，消防应急照明不能及时启动，无法及时控制火灾，会造成无法估量的人身财产损失。针对非消防用电设备按照相应负荷等级进行供电，可采用双回路进行供电，保证居民正常生活用电。
        2.4保证配电系统经济性
        由于高层建筑用电量较大，在保证电力输送，保证居民正常用电的基础上还需要加强节能技术的研究，提高电气设备资源利用率，降低资源消耗率，提高整个配电系统的经济性。
        3低电压配电系统的可靠性
        3.1低压供配电系统可靠性
        低压供配电设备作为供配电系统内的重要组成部分，在高层建筑设计施工时，需要根据高层建筑情况和系统要求，选择性能高、安全性高的低压供配电设备，保障供配电系统能维持正常稳定的工作状态。例如：在高层建筑变配电室内使用的变压器多选择干式变压器，其优点包括防火性能好、抗冲击性好、免维护、环保无污染、安装方便等，虽然造价略高于传统油浸式变压器，但其性能更高，使用安全、可靠，在配电室封闭场所中，能够有效降低变压器应用风险。
        3.2低压断路器的可靠性
        低压断路器是接通和分断电流的开关电器，不仅能够控制电流情况，还具有一定的电路保护功能，若电流出现过负荷、短路、欠压和漏电情况，能够及时分断电流，保护电路正在运行，低压断路器的应用可靠性，能够有效保障低压配供电系统的安全运行[3]。传统配电系统采用保险丝闸刀作为电路开关设备，但因高层建筑，居民有时用电量过大，供电系统中的电压容易出现异常波动，传统开关设备在超过设定范围值时，能够自动切断与负荷的连接，需要对应的施工人员进行安全检测后，手动恢复电路连接一定程度上会影响居民的正常生活。而采用低压断路器，不仅能够在超过设定范围时自动断切，还能够在电压恢复到正常值后，恢复与负荷的连接，最大限度保证居民的正常生活。
        3.3照明设备可靠性
        高层建筑楼道内的照明设备是重要的电气负荷之一，在照明负荷设计中，需根据照明负荷情况，在配电屏上引入设施相关的供电电源，在对馈电线进行应用并接入到总配电箱中，由照明配电箱为各分支照明设施进行供电，完成照明设备供电系统如图1，能够有效提高线路运行安全性，保障高层建筑内照明设备的正常运行[4]。

        图 1照明设备可靠性设计
        3.4备用电源的可靠性
        备用电源是指针对高层建筑需要保证充足的电源供给，当建筑出现地震、火灾等紧急情况时，需要消耗大量电能，保证居民正常生活，需采用备用电源作为应急电能补给[5]。备用电源的可靠性设计需要从设定备用电源额定容量、保证供电系统中断后紧急电源及时供电、正常供电后，停止运转备用电源电机转动等方面进行可靠性分析设计。
        4结语
        综上所述，供配电系统的安全性和可靠性一定程度上能够保证居民用电安全，对高层建筑使用影响较大，在高层建筑电气设计中，需要保证配电系统合理性、保证配电系统安全性、保证配电系统可靠性、保证配电系统经济性，根据以上建设电气设计需求，在低压供配电系统设计中，需要从低压供配电系统可靠性、低压断路器的可靠性、照明设备可靠性、备用电源的可靠性四个方面进行低压供配电系统设计，最大限度提高低压供配电系统使用可靠性。
        参考文献:
        [1]刘秉清. 低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性探讨[J]. 江西建材, 2015(08):228.
        [2]曾光. 低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性探讨[J]. 建筑与装饰, 2019(9):13-13.
        [3]于淼. 高层建筑电气设计中低压供配电系统安全性的考虑[J]. 现代物业, 2015, 000(005):38-39.
        [4]彭兴华. 低压供配电系统设计中节电技术的应用[J]. 电子技术与软件工程, 2018, 000(007):240-240.
        [5]史纯江. 分析高层建筑电气设计中低压配电系统安全性[J]. 建材发展导向（上）, 2017, 15(12):342-343.