浅谈电气系统设计优化与电气设备应用选择

唐茂钦

（攀枝花攀钢集团设计研究院有限公司，四川 攀枝花 617000）

随着我国整体经济建设的不断提升，建筑行业同时也在飞速发展，由于建筑行业整体构架庞大复杂，导致在发展的同时会伴随产生相关领域中的一系列问题，而电气领域作为辅助建筑行业的必要环节，其自身的应用与发展也逐渐受到有关部门的重视。因此，要对电气领域作出有效的管理，就要先从建筑电气系统设计入手，全方位分析各种配电类型与优化设计，其次针对各类电压、变压器以及电线电缆等电气设备进行介绍，希望建筑电气领域在遵循可持续发展的战略目标下科学发展。

1 电气系统设计

1.1 供配电

建筑电气系统可以承载的供配电能力与负荷能力所提供的电源，是针对供配电系统设计中必须优先考虑的两个环节。建筑工程项目要配合实际情况，并且与工程对象所需建设特点有机结合，在此过程中一定要遵守国家相关设计标准与规范要求，将自身的供电点装置从三级负荷到一级负荷逐一分位，在供配电整体分位系统中，一级负荷通常包括保安室照明、值班室照明、地下走廊照明、办公计算机与互联网运行用电、自动报警系统用电、生活水泵用电、防火灾消防用电以及厨房卫生间用电等等，剩下的设备用电都属于三级负荷范畴。因此，可以明显看出，三级负荷没有一级负荷应用广泛，而且一级负荷自身还具备双电源供电能力，后备电源的存在对居住人群生活工作的顺利进行作出了保障。

1.2 高压配电

为使供配电更具畅通性，建筑工程可以在原本项目中城市电网为10kV 的基础上，在区域中构建两个35kV 的变电站，使项目所在地区内两个变电站可以组成配电双环网。该项目在实施前要对现场实际情况进行勘查，并且请相关机构与专家协助指导工作，在实施中对以上两个变电站分别引入10kV电源。在设计高压供电运行方式与系统接线时，虽然无法在高压侧中间设置联络点，但是可以通过低压侧作出单母段分线，并且电线中间还可以装置联络开关。如果区域需要0.4kV低压接线，则必须运用单母线分段，还要装置单母线开关，但是，此类开关设置往往存在缺陷，便是在运行过程中联络方式必须通过手动方式。此外，线路在日常运行中，还要对机械连锁与电气采取分类运行模式，当其中一路10kV 电缆出现故障问题时，维修期间另外一路电缆仍能够正常运作。

1.3 变电所位置

除了高压配电与供配电，变电所位置的选择问题也十分重要。变电所位置选择的是否合理，会对整个配电系统中的持久性与合理性作出极大影响。从科学角度来说，变电所应该建立在电路中心区域，以此减少供电所对所在区域的供电线路的半径，这样一来，便可有效地降低供电损耗，减轻电压损失，从根源处为整体供电质量作出保障。针对低压供电线路的供电半径，应该提前分析具体情况与问题，还有，低压线路中的干线通常不可超出200m，如果实际情况中，多数干线的长度超出200m，那么便要对变电所进行重新定位。

1.4 低压供配电

此电气系统设计在工程应用中应该积极采取超高层建筑电气系统设计的相关需求，以此满足其对供电目标的可靠性保障，进而对供电质量作出有效维系。在低压配电设计环节，首先要考虑线路的安全性能，其次是尽量降低接线作业难度，并且还要符合日后供电线路的保养与维护工作。其中需要注意的是，空调的负荷在一年四季中不是一成不变的，其会随着季节的更替而转变，因此要对变压器中空调部分进行单独设计，还需要综合考虑项目工程的实际需求而对变压器数值作出相互匹配的设计方法，极大地提升了物业部门以后的供电维修能力，最后还要对民用电与商用电进行合理划分，并为其单独设立变压器。

1.5 自动报警设计与其他电气设计

针对超高层建筑中的火灾自动报警设计，在系统设计的构建环节，要建立中央火灾报警控制器与专用消防控制设施相结合的综合联动体系，还要分别配置两台以上区域火灾报警器。一般情况下，在走廊与大厅、办公室、商业区、通信机房以及电子计算机室等场所都应该单独设置感烟探测器，但是针对游泳区域与卫生间等非公开场所，则禁止装置此类检测设备。

2 电气设备选择原则

对于电气设备的选择问题，为使其能够在建筑电气应用中体现出自身较为良好的作用效果，充分满足预想运行需求，则要对要点要求以及基础选择要求进行充分把握，避免设备后续运行中不当事故的出现。在建筑电气设备选择时，一般要考虑其电力系统正常运作时所需条件，比如，额定电压与额定电流等，通过以上条件对电气设备的性能与型号进行甄选，确保其日后工作中的适用性与匹配性，能够为建筑整体提供稳定保障。还要针对电气设备在出现故障时，维修工作的复杂程度进行考虑，还要详细分析其热稳定性能与动稳定性能，保证其在电力系统出现短路时，仍然能够发挥较强的效益。选择电气设备时，还要综合考虑周边区域的供配电要求，对电气设备整体运行区域中的湿度、温度以及海拔高度等都要作出详细探究，进而提高电气设备以后运行过程中的有效性，大力降低外界环节对其构成的威胁。

3 电气设备选择要点

3.1 高压电气设备选择要点

影响高压电气设备的重要因素便是地理地势，特别是高原区域会对高压电气设备形成极大的影响，主要集中在电气设备的外绝缘与散热问题上。在5000m 海拔高度的区域中，电压元件虽然可以保证稳定的额定电流，但是由于高度的提升，空气稀薄使设备的外绝缘性能逐渐变差。因此，在选择高压电气设备时，要充分考虑实际地理情况，采取有效的防护措施提高设备外绝缘能力，保证高压元件的稳定运行。

3.2 低压电气设备选择要点

低压电气设备普遍适用于海拔2000m 以下，当高度超过2000m 时，便要选择适合高原地区的低压电气设备，并且要对自身的低压元件进行良好的温度控制，使其在周围环境温度变化时自身保持最小变量，进而提升低压电气设备的绝缘耐压性能。

3.3 干式变压器选择要点

在对干式变压器进行选择时，要从外施耐受电压与温度限值两方面进行考虑，根据国家相关规范标准，变压器在应用时温度限值会逐渐降低，自冷式与风冷式的检测计算结果也会不同。另外，额外短时外施耐受电压值会根据环境的变化而改变，因此需要对其在不同环境下进行综合评测，进而使干式变压器的选择能够更加科学合理。

3.4 电线电缆选择要点

针对电线电缆的选择问题，在应用区域地势较高时，应该充分使用交联聚乙烯电线电缆，尽量避免使用聚氯乙烯绝缘电线电缆，因为该电缆综合适用能力不高，在天气环境恶劣时极易受到损坏。在应用区域天气温度长期处于零下25 摄氏度以下时，便要使用耐寒性能较强的电缆，同理，在应用区域气温较高时，便要使用乙丙橡胶EPR 特殊材质电缆。总而言之，因地制宜，电线电缆选择时要充分考虑外界环境天气。

4 结语

综上所述，为使建筑行业整体能够为国家综合发展作出良好助力，便要对其相关领域的建设进行全面提升，而作为建筑行业中的重要组成部分，电气领域也要针对自身不断作出创新提高，通过电气系统的优化设计与电气设备的谨慎选择，使电气领域能够得到良好发展，为相关工作人员在以后工作中提供了完善的理论依据，进而加强我国建筑行业的整体水平，为我国综合国力的提升作出贡献。