建筑電氣配電設(shè)計中的問題研究

廣東順德電力設(shè)計院有限公司 姜樹偉

只有積極提升建筑電氣配電設(shè)計水平，才能打造安全和諧的建筑電氣低壓配電系統(tǒng)，維持運行穩(wěn)定性，為居民提供更加可靠的生活環(huán)境。一方面，優(yōu)化建筑電氣配電設(shè)計水平能提升建筑企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。規(guī)范化的設(shè)計模式能大大提高建筑的整體應(yīng)用效果，能為各個環(huán)節(jié)的施工提供支持，確保能在原有基礎(chǔ)上維持安全性和穩(wěn)定性，這就為企業(yè)提高市場競爭力提供了保障；另一方面，建筑電氣配電設(shè)計的優(yōu)化升級還能最大程度上保障人身財產(chǎn)安全，減少突發(fā)意外情況或是潛在風(fēng)險問題的幾率，搭建良好的工作環(huán)境，為建筑電氣環(huán)節(jié)的發(fā)展予以支持。

1 建筑電氣配電系統(tǒng)中的常見問題

安裝檢查不到位。對于建筑電氣系統(tǒng)而言，配電系統(tǒng)中短路問題和漏電問題較為關(guān)鍵，要利用熔斷器和斷路器完成保護(hù)處理。然而，部分高層建筑電氣設(shè)計體系中低壓配電系統(tǒng)的安全保護(hù)裝置還存在一定問題，加之日常檢查工作不到位、管理不及時，難免會增加電氣火災(zāi)的風(fēng)險幾率，造成嚴(yán)重的安全隱患。

制度約束力不足。建筑電氣設(shè)計中配電系統(tǒng)的應(yīng)用管理要匹配規(guī)范的制度管理方案，但是部分建筑工程項目在落實管理機制時缺乏執(zhí)行效果，制度約束力不足就使得操作規(guī)范性不能滿足實際應(yīng)用要求。另外檢測人員對系統(tǒng)常規(guī)化檢測工作重視度不夠，也會增加安全隱患。

管理人員素質(zhì)不高。要想全面提升建筑電氣低壓配電設(shè)計水平，相關(guān)管理人員的綜合素質(zhì)非常關(guān)鍵，任何不規(guī)范或是不專業(yè)的操作都會增加安全問題[1]。

2 建筑電氣配電設(shè)計優(yōu)化建議

要想提升建筑電氣配電設(shè)計水平就要整合具體管控方案，從技術(shù)層面和管理層面落實相應(yīng)的工作，提高建筑電氣配電設(shè)計的整體水平，滿足安全性、可靠性要求，最大程度上打造更加匹配建筑實際應(yīng)用需求的配電設(shè)計方案。

2.1 技術(shù)層面

要對技術(shù)要點和系統(tǒng)模塊予以關(guān)注，保證配電電源、斷路器、電壓設(shè)計、二次線路閉鎖邏輯等都能滿足設(shè)計要求。

2.1.1 配電電源

在建筑電氣配電設(shè)計工作中，為維持配電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性，要結(jié)合實際應(yīng)用規(guī)范和要求完成負(fù)荷等級的選擇，并匹配對應(yīng)的電源結(jié)構(gòu)。按照規(guī)定，一級負(fù)荷狀態(tài)要匹配兩個基礎(chǔ)電源從而實現(xiàn)合理性供電，在一個電源出現(xiàn)故障問題后另一個電源就能發(fā)揮作用，保證供電的可靠性。需注意的是，針對一些特別重要的負(fù)荷內(nèi)容，除設(shè)置兩個獨立的上級電源供電、采取“一用一備”外，還要匹配應(yīng)急電源。

在實際設(shè)計工序中，為避免頻繁停電對整個運行過程造成的影響，要結(jié)合實際運行趨勢和狀態(tài)配置柴油發(fā)電機組或EPS 電源，維持應(yīng)用的規(guī)范性。需注意的是，在建筑電氣配電設(shè)計工序電源選擇的過程中，要結(jié)合供電部門的相關(guān)數(shù)據(jù)分析母線的開閉狀態(tài)，從而借助埋地方式將電纜直接引入到變配電所內(nèi)，保證電源供電的同時性、可靠性[2]。

2.1.2 高低壓斷路器性能

在建筑工程電氣低壓配電設(shè)計項目中，要想提升綜合安全管理效果，就要匹配合理的高低壓斷路器，提升參數(shù)設(shè)置的合理性和規(guī)范性，避免其對配電系統(tǒng)正常運行產(chǎn)生影響。在高層建筑設(shè)計中，應(yīng)依據(jù)避難層和技術(shù)層的具體應(yīng)用要求建構(gòu)完整的設(shè)置體系，最大程度上提高應(yīng)用合理性，高低壓配電柜宜采取上進(jìn)上出的模式，無需設(shè)置電纜溝結(jié)構(gòu)，在綜合分析調(diào)換實際用電需求的同時，對變壓器的實際應(yīng)用容量有精確的計算[3]。

2.1.3 二次線路的閉鎖邏輯

在建筑電氣配電設(shè)計工作中，要結(jié)合實際應(yīng)用環(huán)境完成對應(yīng)配置模式的選擇和評估，高壓饋線柜的二次回路是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，要提升其設(shè)計水平才能從根本上避免合閘回路、分閘回路以及負(fù)控輔助點不匹配的問題，減少錯誤連接產(chǎn)生的影響，維持供電系統(tǒng)運行的合理性。

2.1.4 接地保護(hù)系統(tǒng)

目前較為常見的系統(tǒng)接地方式分為IT 系統(tǒng)、TT 系統(tǒng)和TN 系統(tǒng)，其中又分為TN-C，TN-C-S和TN-S 系統(tǒng)。接地保護(hù)系統(tǒng)對于建筑電氣低壓配電設(shè)計工作而言非常關(guān)鍵，為避免設(shè)備操作不當(dāng)或是應(yīng)用設(shè)計單元運行不合理，要整合安全管控模式，最大程度上維持接線流程和使用流程，按照接地標(biāo)準(zhǔn)及具體要求落實相應(yīng)工作，減少建筑工程項目安全隱患的留存[5]。

IT 系統(tǒng)，變壓器中性點不接地，而電氣裝置的外露導(dǎo)電部分則是接地的。當(dāng)線路發(fā)生故障時故障電流小，不需立刻切斷故障回路，可有效保障供電的連續(xù)性，但對地電壓上升較高，IT 系統(tǒng)主要適用于醫(yī)院等高可靠場景，不適合用在居民樓等建筑場所；TT 系統(tǒng)從電源中性點直接引出N 線，但設(shè)備的PE 線是各自獨立接地的，不傳導(dǎo)故障電壓，此系統(tǒng)不能采用過流保護(hù)兼作接地保護(hù)而應(yīng)選用剩余電流保護(hù)器，通常用于農(nóng)村電網(wǎng)、不適用于建筑電氣系統(tǒng)中。

TN-C 系統(tǒng)零線N 與保護(hù)接地PE 是合一的，即PEN 一條線保護(hù)且有電流通過，抗干擾性能較差，因此可將TN-C 進(jìn)戶端PEN 線重復(fù)接地后再把PE 和N 分開，這樣可改變?yōu)門N-C-S 系統(tǒng)。TN-C-S 系統(tǒng)不僅在正常情況下PE 無電流又解決了PEN 的弊端。這種保護(hù)接地系統(tǒng)在老舊建筑中很常見，由于電源引入前一段PEN 線路有電流通過，因此存在一些電源干擾的問題。

TN-S 系統(tǒng)零線（N）與保護(hù)接地（PE）在變電所為一點接地，電源返出后PE 和N 是分開的，不再有任何電氣連接。PE 連接設(shè)備金屬外殼，正常狀態(tài)無電流，安全可靠、抗干擾性強。這種保護(hù)接地系統(tǒng)造價比其他幾種接地方式要稍高一些，但安全可靠，在目前的設(shè)計工作中普遍采用此種接地系統(tǒng)。

2.1.5 設(shè)計變壓器

在設(shè)計工作中要加強數(shù)字化建設(shè)，要結(jié)合規(guī)劃要求落實具體工作，匹配適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)。一方面要結(jié)合實際工程項目落實協(xié)調(diào)機制，通過科學(xué)計算獲得對應(yīng)容量參數(shù)，并將此作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)選取適宜的變壓器，為建筑電氣低壓配電設(shè)計工作質(zhì)量的全面提高奠定基礎(chǔ)[6]；另一方面應(yīng)根據(jù)整個設(shè)計環(huán)境的參數(shù)要求，在負(fù)荷中心位置設(shè)置配電所，合理設(shè)計配電系統(tǒng)，維持系統(tǒng)應(yīng)用的安全性和穩(wěn)定性，有效降低損耗問題，滿足環(huán)保效益和應(yīng)用效益并行的要求。

2.2 管理層面

強化設(shè)計階段的安全監(jiān)理。要結(jié)合建筑電氣低壓配電設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，對用電安全予以重視，維持高層建筑整體用電設(shè)計工作的水平，確保設(shè)計人員能明確高層建筑電氣設(shè)備的應(yīng)用狀態(tài)和情況，維持安全性能的同時滿足整體設(shè)計的規(guī)范性[7]；要依據(jù)市場需求和項目安全需求落實對應(yīng)的設(shè)計工作，并配合系統(tǒng)化的監(jiān)管機制強化設(shè)計和安全流程的匹配度，保證監(jiān)理工作水平滿足應(yīng)用規(guī)范。

設(shè)計匹配的動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)。為滿足建筑電力資源需求，要從設(shè)計層面完善具體方案，要匹配GPS 技術(shù)和EMS 技術(shù)設(shè)計內(nèi)容，在整個配電設(shè)計方案中落實電氣設(shè)備實時性監(jiān)測工序，以確保及時處理問題，提高監(jiān)管時效性，為電氣設(shè)備穩(wěn)定運行提供保障。

提高設(shè)計人員的全局意識。要強化設(shè)計人員對于建筑電氣配電安全設(shè)計環(huán)節(jié)的重視度，并指導(dǎo)設(shè)計人員借助交流會議等方式真正明確安全性對于建筑電氣配電設(shè)計工作的重要性，提高設(shè)計水平，維護(hù)建筑企業(yè)綜合設(shè)計方案的基本效果。一方面建筑企業(yè)要借助微信公眾號或是一些工作群積極宣傳建筑電氣配電系統(tǒng)安全運行管理的必要性，提高設(shè)計人員的安全意識，并將其滲透在具體的設(shè)計方案中，發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，促進(jìn)安全管控；另一方面要制定后期檢測評價機制，設(shè)計人員要配合質(zhì)檢人員及時糾正設(shè)計問題，維持安全管理水平，提高建筑電氣配電系統(tǒng)運行質(zhì)量[8]。

總之，建筑電氣配電設(shè)計對于建筑工程項目而言非常重要，為提升其綜合質(zhì)量，要對周圍環(huán)境和設(shè)計方案的可行性予以綜合評估，減少安全隱患造成的不良影響，強化安全管理、技術(shù)管控等工作的整體水平，并提高工作人員的安全意識，為建筑工程項目可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。