電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與電氣設(shè)備選擇

李昆杰　宗曉丹

摘 要：時(shí)代的發(fā)展和進(jìn)步讓建筑行業(yè)獲得迅猛發(fā)展，而作為建筑領(lǐng)域中極為重要的組成部分——電氣系統(tǒng)，尤其不可忽視。做好電氣系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，并對(duì)電氣設(shè)備予以優(yōu)化選擇，能夠從根本上提升建筑施工質(zhì)量，切實(shí)保障建筑應(yīng)用的安全性與可靠性。

關(guān)鍵詞：電氣系統(tǒng)；電氣設(shè)備；設(shè)計(jì)與選擇

1 建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 供配電

建筑電氣系統(tǒng)所能夠承載的負(fù)荷能力以及供配電所提供的電源，是在進(jìn)行供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要優(yōu)先考慮的兩個(gè)方面。建筑工程項(xiàng)目需要從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合工程對(duì)象的建筑特點(diǎn)，牢牢遵循國(guó)家相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范要求和標(biāo)準(zhǔn)，其將所有供配電裝置分別分位一級(jí)負(fù)荷以及三級(jí)負(fù)荷，其中，一級(jí)負(fù)荷包括地下走廊照明裝備、值班辦公室照明、警衛(wèi)科照明、互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用電、自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)用電、消防設(shè)備用電、生活水泵用電以及廚房排油煙機(jī)等等，而其他的設(shè)備都屬于三級(jí)負(fù)荷。一級(jí)負(fù)荷比三級(jí)負(fù)荷明顯有優(yōu)勢(shì)，在于一級(jí)負(fù)荷有雙重電源供電，即便其中一路電源發(fā)生了故障，另外一路電源可以繼續(xù)運(yùn)作。

1.2 高壓配電

為了確保供電暢通，建筑工程項(xiàng)目可以原本城市電網(wǎng)為10kv的區(qū)域中，采取了兩個(gè)都為35kv的區(qū)域變電站，這兩個(gè)變電站在項(xiàng)目所在區(qū)域形成了一個(gè)雙環(huán)網(wǎng)。項(xiàng)目可以通過(guò)向當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)專家進(jìn)行論證后，對(duì)這兩個(gè)區(qū)域變電站分別引入1路10kv電源。高壓供電系統(tǒng)接線以及運(yùn)行方式分別為：高壓側(cè)中間沒(méi)有設(shè)置聯(lián)絡(luò)，但是，在低壓側(cè)進(jìn)行了單母線分段，中間還可以設(shè)置聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)；如系統(tǒng)工程存在0.4kv 低壓主接線，則采取單母線分段，設(shè)置單母線開(kāi)關(guān)，但是這個(gè)開(kāi)關(guān)設(shè)置其中一個(gè)缺陷是，必須要通過(guò)手動(dòng)的方式才可以聯(lián)絡(luò)。另外，平時(shí)運(yùn)作過(guò)程中，要對(duì)電氣加機(jī)械聯(lián)鎖進(jìn)行分列運(yùn)行，當(dāng)用戶站10kv電纜其中出現(xiàn)故障需要檢修時(shí)候，另外一路可以替代進(jìn)行操作。

1.3 變電所位置

除了供配電、高壓配電，變電所的位置也是我們需要注意。變電所位置是否合理，直接關(guān)系到整個(gè)配電系統(tǒng)的合理性以及持久性?？茖W(xué)地講，變電所位置應(yīng)該深入到電路負(fù)荷中心，來(lái)大大縮短低壓供電所在線路的半徑，從而盡可能的降低電能損耗，減少電壓損失，從而改善供電的質(zhì)量。其中，低壓線路的供電半徑，應(yīng)該做到具體問(wèn)題具體分析，其中，低壓線路的干線一般不可以超過(guò)200米，如果超過(guò)了200米，就應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況來(lái)增設(shè)變配電所。

1.4 低壓供配電

該電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程充分參照超級(jí)高層建筑電氣設(shè)計(jì)的需求，以滿足其供電可靠性為目標(biāo)，從而有力保證了供電質(zhì)量。在低壓供配電設(shè)計(jì)過(guò)程中，要做到操作安全、接線干脆，并且保障在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)適當(dāng)維護(hù)和保養(yǎng)。需要特別注意的是，空調(diào)自身的負(fù)荷伴隨著季節(jié)改變會(huì)出現(xiàn)變化，要對(duì)變壓器進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置，還需要結(jié)合該項(xiàng)目工程的實(shí)際用途進(jìn)行相互匹配的變壓器數(shù)值的設(shè)置。為了方便日后物業(yè)管理，需要對(duì)商業(yè)用電以及辦公用電設(shè)置獨(dú)立的變壓器。

1.5 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及其他電氣設(shè)計(jì)

根據(jù)超高層建筑的一般構(gòu)造特點(diǎn)，在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中，要至少分別設(shè)置一臺(tái)集中火災(zāi)報(bào)警控制器以及專用消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備，外加上兩臺(tái)區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器。在通常條件下，諸如辦公室、商業(yè)、走道以及大廳、電子計(jì)算機(jī)房、通信機(jī)房等場(chǎng)所都應(yīng)該設(shè)置點(diǎn)型感煙探測(cè)器，但是對(duì)于衛(wèi)生間以及游泳區(qū)域這些非公開(kāi)場(chǎng)所，禁止設(shè)置這些檢測(cè)裝置。

2 建筑電氣設(shè)備選擇原則

對(duì)于建筑電氣設(shè)備的恰當(dāng)選擇，為了促使其能夠在建筑電氣系統(tǒng)中表現(xiàn)出較為理想的作用效果，符合相關(guān)預(yù)期運(yùn)行需求，必然需要把握好各個(gè)基本選擇要求和要點(diǎn)內(nèi)容，規(guī)避任何后續(xù)運(yùn)行不當(dāng)行為的出現(xiàn)。一般而言，在建筑電氣設(shè)備選擇中需要首先考慮相應(yīng)電力系統(tǒng)的正常工作條件，比如對(duì)于額定電流、額定電壓進(jìn)行詳細(xì)探究，以此判斷需要選擇電氣設(shè)備的具體型號(hào)以及性能，確保其能夠具備較強(qiáng)的匹配性和適應(yīng)性能力，符合正常工作條件要求；其次，在建筑電氣系統(tǒng)的具體運(yùn)行中恰當(dāng)選擇電氣設(shè)備還需要考慮到短路條件下的運(yùn)行狀況，對(duì)于相關(guān)建筑電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定性能以及熱穩(wěn)定性能進(jìn)行詳細(xì)分析，進(jìn)而也就能夠更好實(shí)現(xiàn)后續(xù)電氣設(shè)備運(yùn)行安全性的保障，確保其能夠在電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路事故時(shí)，同樣也能夠表現(xiàn)出較強(qiáng)的實(shí)際效益，降低自身受損問(wèn)題呈現(xiàn)幾率；最后，對(duì)于建筑電氣設(shè)備的恰當(dāng)選擇，還需要考慮到周圍環(huán)境的特殊要求，比如對(duì)于建筑電氣設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的溫度、濕度，都需要予以詳細(xì)探究，并且關(guān)注所處區(qū)域的海拔狀況，進(jìn)而也就能夠較好實(shí)現(xiàn)建筑電氣設(shè)備的有效適應(yīng)，降低可能受到外界環(huán)境的威脅。

3 建筑電氣設(shè)備選擇要點(diǎn)

3.1 高壓電氣設(shè)備選擇

地理地勢(shì)對(duì)于高壓電氣設(shè)備的影響是巨大的，尤其是高原環(huán)境對(duì)于高壓電氣設(shè)備的影響更大，主要體現(xiàn)在散熱條件變差、電氣設(shè)備裝置外絕緣性能降低，但是內(nèi)絕緣性能所受到的影響并不大。對(duì)于高壓元器件，在5000米海拔高度的區(qū)域使用時(shí)，其額定電流可以保持不變，但是，隨著海拔的增加，空氣逐漸變得稀薄，外絕緣性能也在逐步降低，因此，在高壓電器設(shè)備選擇時(shí)候，需要綜合考慮地理情況和實(shí)行需要，采取加強(qiáng)保護(hù)或者加強(qiáng)絕緣等措施來(lái)確保高壓元器件的安全運(yùn)行。

3.2 低壓電氣設(shè)備選擇

一般性能的低壓電氣設(shè)備適用范圍規(guī)定是在海拔高度2000米以下，當(dāng)超過(guò)2000米的時(shí)候，就應(yīng)該選用那些高原型低壓電氣產(chǎn)品。參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，針對(duì)低壓元器件在高原地區(qū)使用的時(shí)候，應(yīng)該注意以下問(wèn)題，首先是溫升，現(xiàn)有的普通的低壓電氣設(shè)備，其中的各個(gè)部件的溫度會(huì)隨著溫度的增高而增高；其次，是脫扣以及動(dòng)作特性影響，在環(huán)境影響下，脫扣會(huì)在散熱的條件下，發(fā)生一定程度的偏移。其次，針對(duì)低壓成套裝設(shè)備，要對(duì)設(shè)備的溫升、電氣間隙以及絕緣耐壓等情況進(jìn)行校驗(yàn)。

3.3 干式變壓器選擇

在選擇干式變壓器時(shí)，要從溫升限值以及額外短時(shí)外施耐受電壓值兩個(gè)方面入手。根據(jù)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于變壓器的應(yīng)用，其溫度限值會(huì)相應(yīng)遞減，風(fēng)冷式以及自冷式的最后計(jì)算得來(lái)的數(shù)值也會(huì)出現(xiàn)差異；其次，是額外短時(shí)外施耐受電壓值，其隨著環(huán)境的發(fā)展變化而變化，需要對(duì)其額外短時(shí)外施耐受電壓值進(jìn)行測(cè)定，結(jié)合測(cè)定結(jié)果進(jìn)行干式變壓器選擇。

3.4 柴油發(fā)電機(jī)選擇

柴油發(fā)電機(jī)的選擇也需要結(jié)合環(huán)境實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化。如果建筑工程設(shè)置在地勢(shì)較高的區(qū)域，則要防止其空氣中含氧量的降低，此種環(huán)境下極容易造成柴油燃燒不充分的情況，其輸出功率就會(huì)大幅下降。如果建筑工程設(shè)置在較為寒冷的地區(qū)，則需要考慮柴油發(fā)電機(jī)因?yàn)槭軆龆y以工作運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，結(jié)合環(huán)境實(shí)際情況進(jìn)行柴油發(fā)電機(jī)的選擇尤為重要。

3.5 電線電纜選擇

除了對(duì)于柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行選擇，在地勢(shì)較高的地區(qū)，應(yīng)該采用交聯(lián)聚乙烯電線電纜，不建議選擇聚氯乙烯絕緣電線電纜，因?yàn)樵摲N材質(zhì)適應(yīng)性較差，在惡劣的低壓環(huán)境下，極其容易受到腐蝕。對(duì)于氣溫在零下25攝氏度的極度寒冷天氣，應(yīng)該采用耐寒性能較佳的電纜，同理而言，對(duì)于陽(yáng)光直射較為厲害或者溫差較大的環(huán)境，還要采用特殊材質(zhì)的乙丙橡膠EPR電纜。

4 結(jié)束語(yǔ)

做好建筑電氣系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和選擇，能夠讓建筑的施工質(zhì)量得到切實(shí)保障，能夠讓電氣設(shè)備的應(yīng)用效能得以充分提升，能夠讓建筑的應(yīng)用安全性得以實(shí)現(xiàn)。相關(guān)人員更加需要從實(shí)際工程入手，做好電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)和電氣設(shè)備的選擇，切實(shí)滿足建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行的各個(gè)方面基本需求，為建筑的綜合發(fā)展提供可靠支撐。

參考文獻(xiàn)：

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