建筑电气设计中低压供配电系统可靠性分析

陈彦军 黄丽娟

摘要：在现代化的高层建筑当中，各项电气设备是确保建筑功能发挥的关键所在。高层建筑所使用的供电系统一般以低压供配电系统为主，其既能够满足高层建筑对于电力资源的基本需求，又能确保用电过程的安全性。但是，低压供配电系统依然存在一定的短板和弊端，尤其是在经过长期使用之后往往会出现供电不稳、电压失常的等问题，从而影响到高层建筑用户的生活体验。为达到改善低压供配电系统的目的，就必须从电气设计的角度出发，强化对于其可靠性的研究。

关键词：低压供配电系统;高层建筑;电气设计;可靠性

1低壓供配电系统可靠性的影响因素

1.1接地设备的质量

接地设备是建筑电气中比较重要的组成部分，接地设备的质量严重影响低压供配系统的使用安全性。在建筑工程的电气设计中，低压供配电系统存在着接地形式混乱的情况，管理混乱，尤其是供电系统，往往对于接地处理重视不足，或者没有按照相关标准及规范进行接地处理，导致其接地质量存在一定的问题，严重影响了系统的运行安全。

1.2漏电原因

在高层建筑电气设计中，漏电保护措施主要存在两方面的问题，一个是漏电保护器的使用状态，有的漏电保护器一直处于异常状态，失去了保护器该有的作用，一个是保护器一直处于正常的工作状态，长期正常的工作，导致保护器的灵敏度降低，降低了保护器的使用寿命和工作性能。漏电保护装置的配备，是对低压供配电系统正常运行的一种有效的措施与手段，能够有效的预防触电事故和漏电火灾的发生。具体的流程是当电流短路，感应器温度升高达到临界值，就会自动跳闸，关闭电源，预防势态更进一步的恶化，这种设置能够有效的保障用户的生命安全。

1.3过载和短路

过载是指流经电流超过线路所能承受的额定功率;短路则是电流流动过程中超出局部或全部负荷产生的故障问题。两者之间最大的区别为：过载中电流是逐渐增大的，随着时间的推移逐渐对供电系统带来影响，而短路故障中的电流是瞬间增大的，会在瞬时发生系统故障，严重时会直接烧损设备或线路。所以在低压供配电系统设置中，需要针对这两种情况设置合理的保护措施，有效控制电流流通。另外，在出现短路故障时，工作人员应及时切断电源，避免短路问题扩大，威胁整个系统的安全运行。

1.4变压器及保护装置

变压器是一种能够改变交流电压的装置，因此在高层建筑的电气设计中，一般都会有变压器的存在，变压器的安装位置和使用类型很重要，这会影响低压供配系统的使用稳定性，一般根据楼层的高低，决定变压器的安装位置。很多高层建筑中，建筑电气系统存在很多问题，在低压供配系统方面出现问题的频率比较高，有的未配备安全保护装置，导致漏电发生的瞬间不能进行监测，或是安装的安全装置不合格，起不到监测的作用，增加了安全问题的发生，例如触电事故、漏电引起的火灾等不安全问题的出现，对建筑使用着或是其他人造成不必要的危害和损失。

2建筑电气设计中低压供配电系统可靠性

2.1供电线路的可靠性

供电线路在敷设施工之初，首先要考虑到高层的建筑特点和电气设备的分部情况，使线路能达到在建筑满负荷运转的同时还有可靠的安全性，不要发生因供电不足电气设备无法使用和由于满负荷运转对线路的破坏等诸多不利因素，同时在敷设施工时还要考虑到周边的环境因素，不要离热源太近，不能曝露地表外，不可以敷设在烟尘或灰尘较多的地方，也不可在没有任何防腐设施情况下敷设在环境腐蚀严重的地方，还要避免由于建筑本身的收缩或拉伸和外部的强烈震动给线路造成的损坏。在高层的供电敷设施工中还要考虑到一个非常重要的环节就是消防线路的敷设，消防线路一般采用的是专电专供的方式，对于建筑用电来说，是一个相对独立的线路，其目的在于，建筑发生火灾供电停止的情况下，能独立的为消防设备供电，从而降低居民的伤亡率和建筑的安全。其中消防设备也分为消防排烟机、楼层消防中控系统、消防水泵、应及照明等。综上所述，在敷设施工时应在最末级设置供电自动转换装置，电线也应当具备满足上述设备工作时的条件，同时配电箱也要做防水处理，以免在消防系统工作时进水导致断电无法工作。

2.2设置接地保护

接地保护系统的应用可以确保当建筑电气系统出现故障或不良反应时及时中断故障区域的电力供应，从而降低电气故障所造成的负面影响。接电保护系统的设置需要避免影响到低压供配电系统的正常运行，以免起到负面的效果。从保护的先后顺序来看，变压器系统是保护的重点对象，且尤其需要侧重于对易漏电部位的保护和控制。

2.3供配电系统主接线的可靠性

低压供配电系统中，由于安装有很多的系统主线设备，主线所发挥的作用至关重要。供配电系统本身就设计复杂、操作繁琐，如果这些设备在运行中产生故障，就会对整个的低压供配电系统的运行效果产生负面影响。所以，低压供配电系统多为集成设计，以对系统主线设备优化配置。为了确保所有的主线设备处于安全稳定的运行状态，就要在设计低压供配电系统主接线的时候，采用380伏电压电源或者380伏电压电源的交流放射供配电形式以及树干式供配电形式进行设计，且要高度重视细部的主线路设计。对于建筑的普通照明，在供配电线路的设计上，采用流放射供配电形式与树干式供配电形式相结合的主接线方式为宜。如果建筑的电气设备采用集中性的负荷，在供配电的主接线方式上，可以选择流放射供配电形式即可。

2.4供配电设备

为保证供配电设备的质量及运行可靠性，设计人员应当在经济允许的情况下，优先选择高性能、高质量的供配电设备，或者为供配电设备提供诸多的辅助保护装置。例如：智能化电压器继电保护装置的使用可以实现对于电压器的自动化控制，其能够根据不同时间段的供配电需求调整电压器的运行参数，从而起到提高电压器稳定性、延长使用寿命的效果。在选择变压器的时候，要充分考虑到低压供配电系统的运行环境和运行情况。由于电气设备容易引发火灾，所以，在变压器的选择上，要求其具有良好的防火性能。箱型干式变压器所使用的绝缘材料具有良好的防火性能，其不容易燃烧，即便是雷电天气，也不会引发火灾。

3结语

综上所述，随着高层建筑的功能不断完善，其所需的电气设备数量势必会呈现出增长的趋势。因此，在开展电气设计的过程中要始终将低压配电系统的可靠性设计视为重点，从线路布置、接地、供配电设备等几方面进行综合考量，且注重设计方案选用的合理性，提高系统运行质量，以此增大系统安全系数，减少危险的发生，保证建筑供电的稳定性。

参考文献：

[1]建筑电气设计低压供配电系统可靠性分析[J].饶建平.住宅与房地产.2019（25）.

[2]低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性[J].李忠，孙红尾，王洋，万超.地产.2019（22）.

（作者单位：安阳建工（集团）有限责任公司）