民用建筑供配電工程設(shè)計(jì)研究

趙 馨 楊 帆

國(guó)網(wǎng)營(yíng)口供電公司

民用建筑供配電工程設(shè)計(jì)研究

趙 馨 楊 帆

國(guó)網(wǎng)營(yíng)口供電公司

當(dāng)前，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平有了很大的提升，為了能夠有效的滿足人們對(duì)于建筑的使用要求，現(xiàn)代建筑的高度越來越高，建筑工程所涉及的電氣工程項(xiàng)目越來越復(fù)雜，不同電氣系統(tǒng)間的聯(lián)系和影響愈發(fā)緊密。針對(duì)這種現(xiàn)象，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需從電氣工程基礎(chǔ)入手，不斷優(yōu)化供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，推動(dòng)電氣工程整體設(shè)計(jì)的良性發(fā)展，從而全面提升建筑使用者的滿意度，促進(jìn)現(xiàn)代民用建筑的進(jìn)一步發(fā)展。因此本文主要就對(duì)民用建筑供配電工程設(shè)計(jì)相關(guān)方面進(jìn)行分析和探討。

民用建筑；供配電工程；設(shè)計(jì)

1 供配電設(shè)計(jì)的原則

1.1 優(yōu)化原則

在對(duì)民用建筑進(jìn)行供配電設(shè)計(jì)時(shí)，一定要考慮到建筑本身的需求，要盡可能地避免資源的浪費(fèi)，走可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，優(yōu)化建筑的供配電設(shè)備。要在能夠保障建筑物的供電需求的同時(shí)，還要滿足所使用的電氣設(shè)備能夠很好地滿足對(duì)電能的控制。

1.2 高效運(yùn)行原則

要保證供電系統(tǒng)的高效運(yùn)行，減少電能對(duì)供配電設(shè)備的損耗，也能夠減少電能的維修和建設(shè)過程的資源。保證民用建筑中的用電設(shè)備能夠穩(wěn)定的運(yùn)行，還能夠減少供配電設(shè)備的經(jīng)濟(jì)消耗。

1.3 負(fù)荷原則

在民用建筑的供配電設(shè)計(jì)中要注意對(duì)設(shè)計(jì)的系數(shù)做科學(xué)合理的調(diào)整，能夠有效地提高資源的利用率，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，還能夠調(diào)整電壓負(fù)荷的運(yùn)行指數(shù)，盡可能地選用節(jié)能設(shè)備對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，能夠有效地節(jié)約電能資源。

2 現(xiàn)代民用建筑中供配電設(shè)計(jì)應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 確定負(fù)荷等級(jí)，對(duì)負(fù)荷容量進(jìn)行計(jì)算

依照相關(guān)的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)定判斷民用建筑的負(fù)荷等級(jí)，并對(duì)建筑物的電能負(fù)荷容量進(jìn)行計(jì)算，無論是滿足日常生活需要的民用建筑還是滿足商業(yè)性能的建筑都需要設(shè)置好最基本的電能負(fù)荷容量，例如：民用建筑中的消防設(shè)備、電梯的運(yùn)行、應(yīng)急照明設(shè)施等等。在具體的劃分過程中，普通的居民用住宅，需要供配電設(shè)備能夠供應(yīng)最基本的用電負(fù)荷容量，日常生活過程中各種家用電器的運(yùn)行，都需要負(fù)荷居民用電的基本要求。

本文以照明用電負(fù)荷計(jì)算為例進(jìn)行介紹。測(cè)算住戶照明用電負(fù)荷的方法有兩種：

2.1.1 單位指標(biāo)法

假設(shè)待計(jì)算的總用電負(fù)荷為Pjs(適用于照明及家用電負(fù)荷)，則給予單位指標(biāo)法的計(jì)算公式為：

Pjs＝ΣPei×Ni÷1000(kW)

式中，Pei為單位用電指標(biāo)，Ni為單位數(shù)量，如戶數(shù)。

2.1.2 單位面積法，按單位面積法計(jì)算負(fù)荷，其表達(dá)式為：

PM=Ped×S×η

式中，PM為實(shí)際最大負(fù)荷， 單位為kW，Ped為單位面積計(jì)算負(fù)荷，單位為W/m2，S 為小區(qū)總面積，單位為m2。η為同時(shí)系數(shù)。

確定用電負(fù)荷是進(jìn)一步完成供配電設(shè)備容量與類型選擇的基礎(chǔ)。為了保證供配電過程的安全性與可靠性，在計(jì)算用電負(fù)荷時(shí)還需要給出一定的安全余量，具體操作根據(jù)實(shí)際工程需要決定。

2.2 供電線路安全設(shè)計(jì)措施

在民用建筑供配電使用的過程中，在滿足用電負(fù)荷的同時(shí)，還需要加強(qiáng)對(duì)民用建筑供電線路安全的設(shè)置。在設(shè)計(jì)的過程中，可能會(huì)受到灰塵、潮濕、腐蝕等情況的影響而出現(xiàn)線路絕緣性失效或者線路出現(xiàn)短路的情況，所以為了保證設(shè)計(jì)的安全性，采取相應(yīng)的方法對(duì)電力線路進(jìn)行外部保護(hù)，還可以通過管井的方式布設(shè)線路，在布置設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)盡量減少電力線路與建筑物拐角處或者是鋒利物體接觸的可能性。此外，線路在進(jìn)行安全設(shè)計(jì)的時(shí)候，主要是采用自動(dòng)切換或者是自動(dòng)控制裝置進(jìn)行，當(dāng)線路出現(xiàn)安全問題或者是超過規(guī)定負(fù)荷的時(shí)候，該裝置會(huì)自動(dòng)切斷電源，防止安全事故擴(kuò)散。在部分工程電氣設(shè)計(jì)的過程中，地下室車庫應(yīng)急照明的配電系統(tǒng)是采用明裝的方式進(jìn)行安裝的，這種配電方式?jīng)]有進(jìn)行防水處理，當(dāng)用電量超過規(guī)定負(fù)荷的時(shí)候，很容易被燒毀，所以，應(yīng)該設(shè)置專門放置配電箱的配電間，這樣可以有效地防止因?yàn)橥话l(fā)情況影響應(yīng)急照明的正常運(yùn)行。

2.3 配電變壓器的設(shè)計(jì)

對(duì)于配電變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)，主要是從變壓器類型和變壓器容量?jī)煞矫嬷?。在變壓器類型選擇上，以節(jié)能型配電變壓器作為首選，如用卷鐵芯改變常規(guī)疊片式鐵芯結(jié)構(gòu)的S11節(jié)能型配電變壓器就可以有效的節(jié)能，并且降低供配電系統(tǒng)線損情況。在變壓器容量選擇上，以變壓器負(fù)載率接近最佳值為準(zhǔn)，對(duì)變壓器不同負(fù)載下有功損耗進(jìn)行計(jì)算，選擇有功損耗最低的變壓器。

2.4 低壓斷路器選擇設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

低壓斷路器常用于民用建筑的供電系統(tǒng)保護(hù)中，以起到對(duì)主體電氣設(shè)備的保護(hù)及控制作用。低壓斷路器與傳統(tǒng)閘刀或保險(xiǎn)絲相比，其功能性更為全面，在現(xiàn)代電氣系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。低壓斷路器依據(jù)電源種類差異，可分為直流式和交流式兩種；根據(jù)其結(jié)構(gòu)差異，可分為框架式和封閉式兩種。部分空氣開關(guān)中設(shè)置有失壓保護(hù)機(jī)制，當(dāng)電網(wǎng)內(nèi)電壓突然降低超出設(shè)定值，一般為額定電壓的50.0%～60.0%左右，即會(huì)斷開用戶端連接，以避免出現(xiàn)電機(jī)燒毀等問題。如電網(wǎng)內(nèi)電壓恢復(fù)正常，空氣開關(guān)失壓保護(hù)恢復(fù)，設(shè)備恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)?？偠灾O(shè)計(jì)人員需結(jié)合實(shí)際需求，有針對(duì)性地選取不同種類的低壓斷路器，以保障系統(tǒng)運(yùn)行安全性。

2.5 備用安保電源的設(shè)置

民用建筑物一般都會(huì)在建筑物內(nèi)部設(shè)立安保電源，特殊情況下會(huì)自動(dòng)切換，以便繼續(xù)為民用建筑物供電。較傳統(tǒng)的電源來說，安保電源具有以下優(yōu)勢(shì)：①安保電源的連接以及斷開等操作都是自動(dòng)完成，無需人力進(jìn)行操作；②保電源與傳統(tǒng)電源相同，含有兩個(gè)發(fā)電機(jī)電源，若主電源發(fā)生問題，安保電源可自動(dòng)使用備用的發(fā)電機(jī)電源；③安保電源含有的兩個(gè)電源所使用的連接方式為串聯(lián)。所以，兩個(gè)電源來回切換的速度較快，提高安保電源的實(shí)用性，也控制了電路來回切換過程中所產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。

3 結(jié)語

綜上所述，供配電系統(tǒng)作為建筑機(jī)電工程的基礎(chǔ)，承擔(dān)著建筑整體的電能配、用控制職能，對(duì)于建筑綜合使用性能及安全性能影響巨大。因此，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需從系統(tǒng)運(yùn)行、系統(tǒng)安全、設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性等多個(gè)方面考慮，以滿足現(xiàn)代民用建筑的綜合需求。

[1]馬吉，王會(huì)玲.民用建筑供配電設(shè)計(jì)中存在的問題及解決對(duì)策[J].硅谷，2014，18：175-176.

[2]景春茹.民用建筑供配電工程設(shè)計(jì)研究[J].科技視界，2015，31：322+321.