建筑電氣配電設(shè)計(jì)中的問題研究

顧韋中

摘要：只有積極提升建筑電氣配電設(shè)計(jì)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(yùn)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(jì)水平能提升建筑企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。規(guī)范化的設(shè)計(jì)模式能大大提高建筑的整體應(yīng)用效果，能為各個(gè)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提供了保障;另一方面，建筑電氣配電設(shè)計(jì)的優(yōu)化升級(jí)還能最大程度上保障人身財(cái)產(chǎn)安全，減少突發(fā)意外情況或是潛在風(fēng)險(xiǎn)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。

關(guān)鍵詞：建筑電氣;配電設(shè)計(jì);問題及措施

引言

我國(guó)高層建筑的定義為十層或以上的建筑物，隨著建筑樓層的增加，電氣設(shè)備數(shù)量和用電住戶數(shù)量會(huì)增多，而且不同用戶的電氣設(shè)備功率、數(shù)量存在較大的差異，如果建筑電氣設(shè)計(jì)不合理，就會(huì)在正常使用過程中發(fā)生故障，影響建筑用電體驗(yàn)。在高層建筑設(shè)計(jì)中，電氣系統(tǒng)的安全防護(hù)能力也是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。因此，高層建筑配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)以安全為基本原則，為建筑的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供穩(wěn)定的電能供應(yīng)，推動(dòng)城市穩(wěn)定發(fā)展。

1建筑電氣配電設(shè)計(jì)中的問題

1.1安裝檢查不到位

對(duì)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(jì)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(shí)，難免會(huì)增加電氣火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)幾率，造成嚴(yán)重的安全隱患。

1.2制度約束力不足

建筑電氣設(shè)計(jì)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(xiàng)目在落實(shí)管理機(jī)制時(shí)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(shí)際應(yīng)用要求。另外檢測(cè)人員對(duì)系統(tǒng)常規(guī)化檢測(cè)工作重視度不夠，也會(huì)增加安全隱患。

2建筑電氣配電設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

2.1配電線路敷設(shè)

設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡可能提高配電線路的質(zhì)量，充分考慮線路分配和協(xié)調(diào)的合理性，這一環(huán)節(jié)能夠直接影響，甚至決定消防系統(tǒng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定。在具體操作的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員要嚴(yán)格把控好線路自身的材質(zhì)，應(yīng)優(yōu)先選用銅導(dǎo)體或者電纜，而且還要考慮線材的選擇，要保證配電線路的耐壓值在450V以上。除此之外，設(shè)計(jì)人員要認(rèn)真分析施工現(xiàn)場(chǎng)的基本情況，把握好建筑電氣資源使用的需求和方向，由此確定是選擇明線敷設(shè)還是暗線敷設(shè)，如果敷設(shè)明線，那么就應(yīng)做好后續(xù)的防護(hù)和檢查工作。例如，在線路防護(hù)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員就可以選擇密閉式金屬線槽，來(lái)保護(hù)消防系統(tǒng)。就配電線路的線槽和套管來(lái)講，可以使用防火材料。如果按線敷設(shè)，那么施工人員在布設(shè)線纜的時(shí)候，要盡可能將其放在不易燃燒的內(nèi)部，這樣可以避免消防線路受到火災(zāi)的干擾和影響，免除建筑物整體的威脅。

2.2消防配電系統(tǒng)規(guī)劃

（1）在建筑工程設(shè)計(jì)階段需要完成消防配電系統(tǒng)規(guī)劃。應(yīng)根據(jù)相關(guān)國(guó)家規(guī)范要求，確定消防設(shè)備的供電負(fù)荷等級(jí)，合理選擇供電電源形式。

（2）消防配電系統(tǒng)是處理緊急危急情況的重要手段，在消防配電設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)保證內(nèi)部擁有獨(dú)立的應(yīng)急備用電源與工作電源，消防配電電源要獨(dú)立設(shè)置，同時(shí)，應(yīng)保證在遇到緊急情況時(shí)，消防設(shè)備能可靠、安全的運(yùn)行，消防設(shè)備應(yīng)采用專用的供電回路，嚴(yán)禁將消防與非消防設(shè)備接在同一個(gè)電源上。

（3）當(dāng)消防設(shè)備采用雙電源供電時(shí)，應(yīng)合理地設(shè)置消防電源雙電源切換裝置，提高消防設(shè)備電源持續(xù)供電的可靠性。同時(shí)在設(shè)備末端應(yīng)合理地配置保護(hù)電器的功能，確保消防設(shè)備在緊急情況能正常工作。

（4）在消防配電系統(tǒng)規(guī)劃期間，應(yīng)該考慮到系統(tǒng)在建筑內(nèi)部監(jiān)控預(yù)警方面的作用。為使系統(tǒng)可以發(fā)揮作用，需要對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)管，快速發(fā)現(xiàn)建筑電氣系統(tǒng)出現(xiàn)的問題。因此，在系統(tǒng)規(guī)劃期間，要確定消防配電監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行區(qū)域劃分，確定監(jiān)控地段。

2.3變壓器設(shè)計(jì)

變壓器的設(shè)計(jì)原則因素較多，從配電系統(tǒng)安全性的角度來(lái)看，主要集中在變壓器的選用類型、變壓器的容量和變壓器的負(fù)載率幾個(gè)方面。變壓器按冷卻方式可分為干式變壓器和油浸式變壓器。油浸式變壓器性能優(yōu)良、價(jià)格低廉，但油浸式變壓器用硅油絕緣，其燃點(diǎn)為180℃，高燃點(diǎn)為360℃，發(fā)生匝間短路或過負(fù)荷可導(dǎo)致變壓器內(nèi)產(chǎn)生瓦斯氣體，易發(fā)生火災(zāi)和爆炸。所以，目前高層民用建筑中已不再采用油浸式變壓器。干式變壓器無(wú)可燃油，也不會(huì)產(chǎn)生瓦斯爆炸，在民用建筑中，人員密集，使用干式變壓器降低了火災(zāi)危險(xiǎn)，安全性更好。另外，使用干式變壓器的變電所占用面積小，防火要求也比油浸式變壓器低，整體造價(jià)有優(yōu)勢(shì)。高層建筑的規(guī)模較于一般建筑更大，用電設(shè)備更多，如果選用大容量的變壓器容量，其供電范圍和供電半徑可能偏大，對(duì)配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)和低壓斷路器等設(shè)備要求更高，當(dāng)保護(hù)設(shè)備達(dá)不到要求或者故障時(shí)，更容易出現(xiàn)安全性風(fēng)險(xiǎn)，故結(jié)合實(shí)際需求，高層建筑中不建議選用大于1250kVA的單臺(tái)變壓器。變壓器負(fù)載率應(yīng)按單臺(tái)變壓器所接的用電設(shè)備的總計(jì)算負(fù)荷除以其容量進(jìn)行計(jì)算，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理分配各變壓器所連接的用電負(fù)載，使變壓器的長(zhǎng)期工作負(fù)載率保持在接近且不大于85%的最佳范圍，避免變壓器過載和低負(fù)載運(yùn)行。

2.4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(duì)于建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)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(jì)單元運(yùn)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(shí)相應(yīng)工作，減少建筑工程項(xiàng)目安全隱患的留存。IT系統(tǒng)，變壓器中性點(diǎn)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(shí)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(duì)地電壓上升較高，IT系統(tǒng)主要適用于醫(yī)院等高可靠場(chǎng)景，不適合用在居民樓等建筑場(chǎng)所;TT系統(tǒng)從電源中性點(diǎn)直接引出N線，但設(shè)備的PE線是各自獨(dú)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(wú)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(diǎn)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(wú)電流，安全可靠、抗干擾性強(qiáng)。這種保護(hù)接地系統(tǒng)造價(jià)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(jì)工作中普遍采用此種接地系統(tǒng)。

結(jié)語(yǔ)

總之，建筑電氣配電設(shè)計(jì)對(duì)于建筑工程項(xiàng)目而言非常重要，為提升其綜合質(zhì)量，要對(duì)周圍環(huán)境和設(shè)計(jì)方案的可行性予以綜合評(píng)估，減少安全隱患造成的不良影響，強(qiáng)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(shí)，為建筑工程項(xiàng)目可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王陶陶.高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全分析[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（上），2021，1.

[2]侯葉瓊.高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)[J].工程技術(shù)研究，2020，11.