建筑電氣中供配電線路的設(shè)計(jì)方法思考

黃 達(dá)

(太原理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030024)

0 引言

社會(huì)的高速發(fā)展之下，人們生活水平得到了很大的提升，在日常生活中應(yīng)用的電器設(shè)備也在逐漸的增多，極大的改善了人們生活質(zhì)量。雖然這些電器使得人們生活更加便利，但是也存在一系列的問(wèn)題。由于日常生活中大功率電器的增多，存在很多的安全隱患，此外，由于建筑在設(shè)計(jì)與施工的過(guò)程中供配電線路存在嚴(yán)重不合理的情況，導(dǎo)致了資源浪費(fèi)嚴(yán)重。基于此，要想徹底的解決這一存在的問(wèn)題，就應(yīng)該對(duì)建筑工程中的供配電線路進(jìn)行不斷的完善，確保人們?nèi)粘Ｉ畹陌踩浴?/p>

1 設(shè)計(jì)要求[1]

1.1 滿足建筑物的功能要求

對(duì)于不同的建筑需要保證其具備不同的功能，比如，建筑因?yàn)椴煌貐^(qū)要滿足照明度的要求；空調(diào)對(duì)于溫度風(fēng)量產(chǎn)生較大的影響，必須要滿足舒適性的要求；酒店、餐飲等不同的場(chǎng)所對(duì)于供電系統(tǒng)有著較高的要求。

1.2 降低不必要能耗

建筑電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，非常重要的指標(biāo)就是其節(jié)能效果。在進(jìn)行建筑配電線路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要充分的了解各個(gè)系統(tǒng)的能耗問(wèn)題，從而可以選擇合適的節(jié)能措施。同時(shí)還應(yīng)該盡量的消除線路中所存在的能耗問(wèn)題，從而達(dá)到更好的節(jié)能效果。

1.3 考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益

在建筑電氣供配電線路設(shè)計(jì)中，如果只重視節(jié)能性而忽視經(jīng)濟(jì)效益，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行的費(fèi)用居高不下。要結(jié)合建筑的具體狀況來(lái)選擇合適的節(jié)能措施，綜合分析其經(jīng)濟(jì)效益，選擇合適的施工材料以及設(shè)備，要提升資源利用率，最大可能實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)。

2 建筑電氣供配電線路的設(shè)計(jì)方法

2.1 電器分類設(shè)計(jì)

現(xiàn)代人們的日常生活中，建筑用電的種類比較多，在進(jìn)行系統(tǒng)供配電設(shè)計(jì)之前，要針對(duì)正常的使用需求來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，要保證整體設(shè)計(jì)方案的有效性。社會(huì)的高速發(fā)展之下，人們?nèi)粘Ｉ铍x不開(kāi)這些電器。因?yàn)殡娖髌贩N非常多，因?yàn)樵O(shè)備的不同，所以在供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，還存在很多不符合規(guī)定的情況存在，比如大功率電器線路設(shè)計(jì)不合理的情況[2]。因此，在進(jìn)行建筑電氣供配電線路設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合分析電器的種類，要選擇具備較高穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)方案，確保所有的電器設(shè)備都能夠滿足運(yùn)行穩(wěn)定性的需求，從而可以有效的保證電器設(shè)備在運(yùn)行中的安全和穩(wěn)定，不會(huì)發(fā)生安全事故。

2.2 分路供電設(shè)計(jì)

因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)內(nèi)部存在有大量的高負(fù)載電器設(shè)備，電源與接地要求等都會(huì)受到負(fù)載大小的影響，因此，進(jìn)行分路供電是非常有必要的。比如，照明線路中的熒光燈，其是一種非線性負(fù)荷，電器設(shè)備在日常工作的過(guò)程中也會(huì)因?yàn)楣ぷ鳡顟B(tài)而出現(xiàn)諧波的情況。再比如，計(jì)算機(jī)房等負(fù)載比較大的供電設(shè)備在進(jìn)行線路的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)，同時(shí)還應(yīng)該使用不間斷電源，這樣就能夠消除意外停電的問(wèn)題。在進(jìn)行大型建筑供配電線路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該設(shè)置集中控制的裝置，從而可以有效降低電能損耗。

2.3 線路設(shè)計(jì)

根據(jù)目前實(shí)際情況來(lái)說(shuō)，地埋式是當(dāng)前供電母線的主要方式，因?yàn)樨?fù)載與輸送間存在直接的影響，此時(shí)就要從各個(gè)方面的負(fù)載具體狀況分析，選擇合適的母線供電方式，還要結(jié)合具體應(yīng)用情況來(lái)實(shí)施分路供電，并且要選擇不同導(dǎo)線來(lái)進(jìn)行電器的供電。之所以用這種合理的方式來(lái)消除線路中存在的影響，是因?yàn)橐恍╇娖髟诠ぷ鞯倪^(guò)程中，線路間存在影響就會(huì)出現(xiàn)一定的諧波，從而導(dǎo)致了設(shè)備無(wú)法正常使用。此時(shí)，應(yīng)該選擇合理的措施來(lái)消除意外的問(wèn)題，從而避免出現(xiàn)突然斷電，避免導(dǎo)致不必要的影響與損失。最后，在建筑的結(jié)構(gòu)中，用電量集中的區(qū)域中應(yīng)該布置有專門(mén)的配電室來(lái)進(jìn)行配電系統(tǒng)的控制，從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的控制以降低電能的消耗。

2.4 功率因素設(shè)計(jì)

如果供配電的整個(gè)運(yùn)行中的系統(tǒng)自然因素與接入電網(wǎng)的要求是無(wú)法達(dá)到一致性要求的，為了可以全面的提升系統(tǒng)功率因素一般都會(huì)應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆椒?，可以降低能源的消耗?)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為了能夠使得系統(tǒng)功率因素的提升，要選擇合適的設(shè)備，以降低無(wú)功損耗。2)無(wú)功補(bǔ)償裝置安裝。當(dāng)前我國(guó)的民用建筑在進(jìn)行電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)主要應(yīng)用的是變壓器低壓側(cè)集中設(shè)置補(bǔ)償，雖然可以得到一定程度的改善，但是卻無(wú)法根除這一問(wèn)題，只是將高壓線路中存在的無(wú)功傳輸減小，而系統(tǒng)中的變壓器低壓向母線傳輸并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償，也就無(wú)法保證系統(tǒng)的節(jié)能效果[3]。

2.5 接地設(shè)計(jì)

建筑電氣系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)是主要考慮的方面，這是因?yàn)槠涫悄軌蛑苯佑绊懝╇娤到y(tǒng)是否能夠滿足可靠性與安全性的重要因素。建立科學(xué)合理的接地系統(tǒng)才能確保電氣系統(tǒng)運(yùn)行中的安全性，同時(shí)也能夠保證電器設(shè)備可以正常的工作。更為關(guān)鍵的是接地系統(tǒng)可以確保一些精密設(shè)備以及計(jì)算機(jī)等系統(tǒng)處于最佳工作狀態(tài)之下，提升系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，還能夠消除外部系統(tǒng)所存在的電磁干擾的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，我們?nèi)粘Ｋ褂玫?20 V/380 V供電系統(tǒng)中，接地主要采用的是直接的方式，要結(jié)合不同的系統(tǒng)設(shè)置情況選擇TN系統(tǒng)或者TT系統(tǒng)。而TN系統(tǒng)主要包含了TN-C,TN-S,TN-C-S等幾種形式。TN-C,TN-S組合而成TN-C-S系統(tǒng)，尤其是對(duì)于系統(tǒng)中并沒(méi)有配備變壓器形式中可以取得更好的效果。TN-C系統(tǒng)在正常使用的過(guò)程中要充分進(jìn)行接地實(shí)施，而進(jìn)入到建筑內(nèi)部之后就需要轉(zhuǎn)換為T(mén)N-S系統(tǒng)，這種布置形式可以大大減少電氣接地系統(tǒng)的材料，成本得到了降低，設(shè)備運(yùn)行的安全性也能夠得到提升[4]。

2.6 防雷設(shè)計(jì)

雷電是一種非常常見(jiàn)的自然現(xiàn)象，其會(huì)直接危害處于自然環(huán)境中的供配電線路。因此，建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要保證其具備符合要求的防雷電功能，以滿足系統(tǒng)運(yùn)行的安全性要求。雷雨天氣中，為了避免雷電給系統(tǒng)造成嚴(yán)重的損傷問(wèn)題，要保證雷電導(dǎo)入結(jié)構(gòu)性能達(dá)到要求。根據(jù)具體情況分析可以發(fā)現(xiàn)，避雷系統(tǒng)科學(xué)合理的設(shè)計(jì)并且安裝在建筑結(jié)構(gòu)外表面，要能夠滿足防雷所需要的屏蔽、分流等需要。其中，屏蔽的主要作用就是可以消除感應(yīng)電壓給系統(tǒng)造成的影響，分流則主要為了將雷電傳輸?shù)浇Y(jié)構(gòu)中的電流減少，可以使得輸送電位降低，避雷線還能夠有效的降低雷電給內(nèi)部供配電線路造成的影響，從而使得內(nèi)部系統(tǒng)正常的工作。避雷線安裝結(jié)束之后，還應(yīng)該進(jìn)行避雷器設(shè)備的安裝，這樣才能保證整個(gè)系統(tǒng)能夠滿足防雷需要。這樣的情況下，防雷系統(tǒng)就能夠?qū)⒗讚羲a(chǎn)生的較大電流引入到地下，從而可以防止給線路造成損壞。要根據(jù)安全性與建筑設(shè)計(jì)方案來(lái)合理的設(shè)計(jì)與安裝避雷系統(tǒng)，同時(shí)應(yīng)該在系統(tǒng)中安裝具備較高運(yùn)行安全的跳閘裝置，這是最后一道安全屏障，也就是說(shuō)在發(fā)生雷擊作用之后，閘可以快速切斷而避免給內(nèi)部電路造成影響，從而可以提升電路系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。因此，建筑電氣系統(tǒng)要想提升運(yùn)行安全性，就需要合理的設(shè)計(jì)防雷系統(tǒng)，并且按照操作規(guī)范進(jìn)行安裝施工[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

建筑電氣的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要從多個(gè)方面來(lái)進(jìn)行考慮，從而保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的安全性。如果在設(shè)計(jì)中只考慮某一項(xiàng)設(shè)計(jì)因素而忽視其他的影響方面，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺乏合理性，也不能將所有存在的風(fēng)險(xiǎn)因素消除掉，一旦外部出現(xiàn)影響問(wèn)題就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞，從而導(dǎo)致配電線路運(yùn)行無(wú)法保證安全，甚至引發(fā)嚴(yán)重人員傷亡事故。