建筑电气设计中低压供配电系统可靠性研究

韩冬雁

摘要：城市化建设的不断推进，使得现代高层建筑工程建设不断增多，而低压供配电系统设计作为其重要的组成部分，为了保障现代建筑用电需求，必须保证低压供配电系统的可靠性。基于此，本文阐述了现代建筑电气工程的主要特征，对现代建筑电气设计的低压供配电系统设计原则及其可靠性进行了探讨分析。

关键词：现代建筑电气工程;特征;低压供配电系统;设计原则;可靠性

低压供配电系统是现代建筑电气工程的重要组成部分，由于现代建筑楼层多，使其所需的电气设备更加复杂且种类繁多，因此需要保障低压供配电系统的可靠性，从而满足现代建筑用电需求。

1现代建筑电气工程的主要特征

现代建筑电气工程的特征主要表现为：

1.1设计复杂。现代建筑电气工程设计不仅要求实用性，还必须充分考虑与其他系统之间的联系。为保证供电的可靠性及稳定性，现代建筑通常会采用分段式供电的方法，这使得电路设计非常繁复。

1.2供电可靠性要求高。为保证现代建筑用电的稳定性和安全性，主要应用一级负荷、二级负荷两种情况。此外，为应对突发事件，现代建筑中还应当设计应急电源，如发电机、应急灯等设备，以为建筑内的用户提供可靠电源。

1.3用电设备种类繁多。由于现代建筑复杂性和庞大性，其对电气设备要求更为严格。现代建筑电气设备主要包括给排水系统，火灾报警系统，监控系统，制冷与供热系统，通风系统和电梯等。

2现代建筑电气设计的低压供配电系统设计原则分析

现代建筑电气工程的低压供配电系统设计原则主要表现为：

2.1可靠性原则。电气负荷中最关键的部分就是一级负荷，现代建筑中的应急照明系统、火灾自动报警系统、自动灭火系统及其他消防设备都是一级负荷中的重要代表。一级负荷的设备不仅需要有两个必要的电源做保证而且还需要设置一定的应急电源设备。比如说，在现代建筑中最常见的应急电源有柴油发电机组和EPS，这样可以有效地保证在遇到特殊的情况时不会影响到一级负荷的正常工作。但是必须要注意，一级负荷的应急电源不能接入其他负荷。

2.2安全性原则。对供电线路的设计与布线的控制方面需要充分联系到建筑物的结构、性质、环境、以及用典设备散布问题，并且要保证在安全与绿色的前提之下，保证以分区的树干式的配电模式来实现在现代建筑低电压供电配电中的有效设计。

2.3高效性的原则。进行现代建筑电气施工中低压供配电系统设计系统中各个部件的合理化配置，对于电能进行均衡性分配，充分保障电力系统的稳定性，避免其在应用中出现短路、折断、缠绕等问题的发生。

3现代建筑电气设计中的低压供配电系统可靠性分析

3.1合理选择变配电房位置。现代建筑用电负荷较大，供电线路长，供电质量要求高，因此变配电房应深入负荷中心，以尽量减少供电线路长度，保证供电质量可靠，一般来说变配电房的供电半径不应超越250米，且不应贴临多尘、水雾、潮湿等容易影响配电房电气设备的场所，同时应尽可能将其设置于建筑首层，以防止地下室淹水致使配电房无法使用，另外对于超大型现代建筑来说，集中设置变配电房可能使供电线路过长且负荷集中不利于供电的可靠性，这时可分散设置变配电房，每个变配电房单独负责某一区域的用电负荷，即减少了低压供电线路的长度又能防止某一区域供电故障影响其他区域用电，保证了整个项目的供电可靠性。

3.2科学确定负荷等级，计算负荷容量。按照现代建筑电气系统设计的相关规定，确定低压供配电的负荷等级，根据相关规定，一类现代建筑低压供配电系统的一级负荷包括疏散走道、疏散楼梯和消防电梯中的应急照明灯、消防风机房和泵房的备用照明、消防风机、消防水泵、电梯等;二级负荷包括生活泵电力等; 三级负荷是指除了一级负荷和二级负荷以外的电负荷;二类现代建筑低压供配电系统的二级负荷包括疏散走道、疏散楼梯和消防电梯中的应急照明灯、消防风机房和泵房的备用照明、消防风机、消防水泵、电梯、生活泵电力等;三级负荷是指除了二级负荷以外的用电负荷。不同的负荷等级，其应用范围也是不同的，一般情况下可将电力负荷分为商业用电和居民用电。由于商业用电和居民用电采用的是不同的计算方法，因此现代建筑电气中的低压供配电系统应商业变电配置室和居民变电配置独立、分别设置。

3.3低压供配电的安全性设计分析。现代建筑低压供配电安全性设计需要严格依据现代建筑施工的实际情况、我国颁布的《低压供配电系统设计规范》等进行科学的安全设计工作。比如：对于过电电流有效性的保护、对于断路进行有效性保护、对于接地故障进行科学性保护。具体来讲，第一，接地保护设计。在设计中需要应用专业化自动切断故障电路设备和接地保护设备。比如：应用TN、TT、IT等保护模式对于突发性的电路事故进行有效性的预防和应对。第二，進行漏电保护器的合理化选择。我们需要依据低压供配电系统中电流大小、漏电保护有关规范来进行漏电保护器的专业化选择，避免错误保护问题的出现。第三，需要对于应用的线路进行科学化布局，并且需要对于外部环境对于线路安全性应用的影响进行充分考虑，充分保障线路的安全和质量，提升线路应用的效率。

3.4低压供配电的电能设计分析。低压供配电的电能设计需要依据《建筑设计防火规范》和现代建筑电力系统应用的等级来进行设计工作，应用较低的成本达到最大的效益和价值。具体来讲，第一，需要依据负荷等级进行电能的科学计算。比如：依据单位容量法和负荷密度法进行分区的负荷密度计算、然后进行现代建筑整体的负荷密度值推算，并且需要对于无功功率补偿、电能消耗量进行充分考虑，提高计算的准确性。第二，在设计工作中需要对于电能进行合理化分配，充分提高电力资源应用的质量和水平。比如：实行一家一表的方式，在负一层中安装必要的计量集中箱、然后应用必要电缆将各家各户住宅配电箱引入到集中类型的配电箱中，充分的保障设计的科学、合理，使得低压供配电方式的布局具有良好的质量和水平，满足各方面用电需要。

4结束语

综上所述，低压供配电系统的可靠信息对于保障现代建筑电气工程正常运行非常重要，因此需要不断提高低压供配电系统设计工作水平，使其满足现代建筑的用电需求，从而充分发挥低压供配电系统在现代建筑电气工程中的功能作用。

参考文献：

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[2]陈冠宇.高层建筑中低压配电设计[J].名城绘，2019（03）.

[3]杨瑞杰.高层建筑电气设计中低压供配电系统可靠性研究[J].中国高新区，2017（16）.

（作者单位：山东省东平县规划建筑设计院）