试析高层建筑电气设计中低压供配电系统可靠性--中国期刊网

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试析高层建筑电气设计中低压供配电系统可靠性

发表时间：2021/4/28 来源：《电力设备》2020年第33期作者：陈旭通

[导读] 摘要：如今，高层建筑已经成为城市建设的重要坐标，不过随着高层建筑的增多，对电能的需求量也在加大，电气设计的内容逐渐增多，如果不能有一个良好的配电系统，电气设备在启动时，就会因为电压不稳或等因素的影响而发生危险，增加事故发生率。

        （身份证号码：45250119800728xxxx 广西钦州 535000）
        摘要：如今，高层建筑已经成为城市建设的重要坐标，不过随着高层建筑的增多，对电能的需求量也在加大，电气设计的内容逐渐增多，如果不能有一个良好的配电系统，电气设备在启动时，就会因为电压不稳或等因素的影响而发生危险，增加事故发生率。因此，应加大对电气设计的重视力度，尤其要加强对低压配电系统设计的重视，合理规划电力荷载，促进电气系统及设备的安全运行。
        关键词：高层建筑；电气设计；低压配电系统
        引言
        高层建筑供配电系统的节能设计，不仅可以大幅度减低能源损耗，还能最大化发挥电能的作用。目前高层建筑用电设施复杂，需要满足楼梯、电梯、室内照明、电器使用等多方面用电设施的用电要求，各用电设施间若设计不当，就会留下安全隐患，引发重大用电安全事故，带来巨大的经济损失和社会影响，不利于和谐社会的建设。因此高层建筑供配电系统设计需要我们详细了解其各方面用电情况，在保障安全的前提下，给出科学合理的设计方案。
        1高层建筑低压供配电系统的设计要求
        1.1加强供电电源的可靠性
        高层建筑电气设计中对供电电源有着较高要求，一旦供电电源出现问题，会影响各电气系统的运行效果，增加危险事故的发生率。从对目前高层建筑供电电源设计的情况分析可知，供电电源稳定性偏低，消防、电梯等系统的运转存在诸多问题。对于消防系统来说，作为识别、预防和控制火灾危险的重要设备，需要充足的电源供应，以维持火灾发生时消防系统的正常运转，及时扑灭或控制火势蔓延，为居民提供充足的疏散时间。火灾发生时，照明系统也需有充足的电源供应，减少疏散中危险的发生。对于电梯系统来说，一旦供电电源出现问题，电梯的电能供应也会中断，电梯停运或出现突然的下坠事故，对电梯内的人员安全构成威胁。且电梯故障会给高层建筑火灾扑救带来阻碍，容易增加伤亡率。所以加强供电电源设计的可靠性，对高层建有着非常重要的作用。
        1.2保障供电的持续性
        高层建筑电源系统通常包括两种不同的电源，一种是常规使用电源，另外一种是备用电源。当常规电源出现故障时，为了满足日常生活需求就需要在这个过程中启动备用电源，确保高层建筑能够持续性的供电。然而考虑到高层建筑的特殊性，如果要对两个电源进行切换，需要综合衡量独立电源存在特殊情况，导致故障无法对电源进行提供。此时应急电源就需要启动，而柴油发电机组为备用电源的常用设备。另外还需要注意的是，电器设备需要同时配备，这主要基于柴油发电机组在无法工作的状态下作为备用，另外切换电源的时间要预留出来。
        2高层建筑电气设计中低压供配电系统设计的可靠性分析
        2.1主接线
        主接线设计是低压供配电系统中较为重要的组成部分。主接线连接的是电力系统中的主要设备部件，连接内容较多，连接范围较广，一旦其出现问题，则会阻碍主体设备的运行，进而破坏相关联系统的运行状态，威胁整个电力系统的运行安全。因此，在高层建筑低压配电系统设计中，要完善主接线设计，尽可能以集成设计方式来保障连接质量。此外，为加强主接线的安全性，在设计中可采用树干式或放射式的处理方式，维持电流分布的均衡性，以免电压突然增大造成短路等问题。设计中还应做好细节处理，对于普通照明与一般性负荷，应尽可能采用放射式与树干式结合的供电方式，集中性的负荷供电则选用放射性供电单一模式。下面为树干式供配电形式图样。
        2.2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。

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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。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。
        2.3保障消防用电的可靠性
        通过将良好的供配电方案建立起来可以有效实现高层建筑消防用电的可靠性。一般来说，高层建筑配备了超过2台的变压器，并且柴油发电机组的设置是备用供配电系统的供电机组，供配电系统中采用变压器进行组合，能够达到非消防用电的负荷自动切除的效果，这样能够确保电源达到电力负荷的要求，当常用线路和备用线路都发生停电事故的时候，那么此时备用电源就派上用场了。油发电机的好处是能够以最快的速度发动，负荷供电的承载能力也非常强。如果考虑到火灾事故发生的情况，就需要确保供配电系统具有明可靠的效果，维护变电所稳定和安全。另外需要注意的是，柴油发电机在设计过程中不能有专用母线，这会在一定程度上导致柴油发电机的作用得不到有效发挥。
        2.4配电线路
        配电线路是保证电力负荷稳定的重要因素，所以设计人员在对高层建筑低压供配电系统进行设计的时候，保证配电线路可靠性有着十分重要的意义。设计人员在对配电线路进行设计之前，设计人员要对所设计高层建筑的功能以及电气运行特点进行明确的分析。同时，要认真的思考实际施工过程中可能会出现的问题并设计出相应的解决方案，这不但有助于设计人员更加合理的设计线路路径。而且设计人员以这种方式进行设计，也能够将影响配电线路安装方案的因素降到最低。同时，设计人员在设计配电线路的时候，也要注意线路在高层建筑中应该远离具有腐蚀性质的物质。另外，电梯设备以及消防设备在高层建筑中是必须存在的，因此设计人员在设计电梯设备以及消防设备配电的时候应该使用相匹配的线路，这有助于为高层建筑低压供配电系统的可靠性提供相应的保证。
        2.5照明系统节能设计
        在高层建筑中，照明是不可缺少的，照明设备带来的耗电量也是不可忽视的。高层建筑许多照明设备选择中，使用的都是“长明灯”，造成的电能损耗极大。但其实照明系统并不是一个每时每刻都需要使用的设施，因此，在设计过程中，首先应该按照《建筑照明设计标准》选择适合的照明设备，构建智能照明系统，比如智能声控装置，智能调节亮度装置等，按照实际情况来改变照明情况，对于光源较好的地方，可以适当降低光的亮度的最大值，避免不必要的浪费。由于照明设备并不是全天都要使用，所以在设计电路时，对于不使用时或者没有必要使用的地方，应该降低电能的供给，在一些空旷视野范围广的地方，可以选择一些照射范围广且长的照明设备，适当减少设备的使用个数，从而进行建筑节能。
        结束语
        综上所述，设计人员在实际设计工作中重视提升低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性方面的内容具有十分重要的意义，这不但关系可以有效提升高层建筑的施工安全、使用安全，而且对保证人们的生命财产安全有着十分重要的意义。在高层建筑中，低压供配电系统一直占据着十分重要的地位，保证其安全性以及可靠性是最基本的原则，而要实现这一目标，就需要设计人员从各个方面进行质量控制。
        参考文献
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