摘要：我们可以得出建筑电气进行低压供配电系统的设计时充分的考虑到建筑的实际需求，才能科学的进行电气系统的设计在设计的过程中依靠专业的技术经验和用电安全知识，来保证建筑物供电的安全性、保障性与高质量。
关键词：建筑电气设计；低压供配电系统；可靠性
引言
要不断完善低压供配系统技术的应用，电气设计科学化、规范化和合理化是未来我国建筑供配电技术的发展趋势之一。首先，在进行电气设计工作过程中，要不断学习该行业的先进经验，确保道各项技术工作顺利开展；其次，工作过程中要正视存在的问题，提升低压供配电系统工作的质量；最后，也是最重要的，呼吁有关政府部门与建筑单位完善高层建筑电气设计条例法规，规范电气设计低压供配电系统工作。
1建筑电气设计中的供配电系统特征
对于当下的社会背景而言，一套安全的科学的配电系统才是保证建筑物使用电气的基础，这对于现代建筑物具有极为重要的影响。现代的建筑物已经不再是单单的居住场所，很多建筑都是多功能建筑，各种生活场所应有尽有，所以对于这种现代化风格的建筑，必须要建立一套稳定安全的供电系统。所以在建筑电气设计中，供配电系统的设计成为了最重要、最关键的部分。
2建筑低压供配电系统配电方式
2.1树干式
树干式指的是利用一条主干线，将各个分配电箱与总电线互相连接的配电方式。树干式配电投资建设施工便捷而且成本低廉。但是，其缺点在于如果配电主干线出现问题，会受到较大范围的断电波及。因此，对供电可靠性要求较低的场所适用于该配电方式。
2.2放射式
放射式指的是由总配电箱直接将电供给分配电箱的方式。因为每个负荷单独受电，如果发生故障，是不会对其他分配电箱产生干扰，具有较高安全性。但是，其缺点在于系统灵活性较差、线路复杂。在实际应用中，放射式分配方式一般适合于设备容量较大，且需要进行集中控制的场合。
2.3链式
链式指的是在一条主供电线路上连接多个分配电箱或者用电设备，链式供电线路上投资成本比较低，分支较少而且对于电缆线路的铺设也十分适合。但是，其缺陷在于供电安全性比较差。一旦出现供电故障，对线路进行检修时，需要对所有的用电设备进行停电处理。该方式一般适用于可靠性要求比较低的小容量用电设备。
3提高建筑电气设计低压供配电系统可靠性的方案
本部分以某高层建筑为例，对建筑低压供配电系统进行了优化设计。并采用模拟法，对系统的可靠性进行了评估：
3.1工程概况
本工程为高层商用建筑工程，建筑共包括20层，地下2层均为停车场，地上1～5层为商铺，6层为饮食场所，6层以上为办公楼。与普通建筑相比，该类型建筑的电气系统设计难度较大。负荷密度是影响建筑电气设计方案的主要指标，经测量发现，本工程商场部分，负荷密度为100W/m2，车库负荷密度为15W/m2，写字楼负荷密度为70W/m2。考虑到建筑的功能较为复杂，本工程决定对低压供配电系统进行优化设计，以使供配电的可靠性得以提升，提高业主的用电质量。
3.2设计方案
（1）线路设计。低压开关柜为建筑低压供配电系统的主要组成部分，电缆如何在开关柜内进出，是线路设计人员需考虑的主要问题。常用的线路进出方案，以“电缆夹层方案”“电缆沟方案”为主。本工程供配电装置，需设置在主楼的中间层。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用“电缆沟方案”布置线路，与工程环境不符。因此，工程考虑将“电缆夹层方案”应用到设计过程中，使电缆能够辐射至不同区域，提高线路布置水平。如工程的低压开关柜设置在底层，则可采用“电缆沟方案”对线路进行设计。可在取消地下填土层的基础上，在距离地下底层1.8m的区域，浇筑混凝土板。使楼板能够形成夹层，用于进行线路布置操作。采用上述方法设计，不仅便于维护，且可有效提高电缆的安全性，提高低压供配电系统的可靠性。本工程在主楼设置有专用的强电井与弱电井，竖向干线敷设于电井中，强弱电电缆分开敷设，让强电电缆不会干扰到弱电电缆中的弱电信号，提高线路传送的可靠性。电井设计预留足够的空间，让电缆有足够的空间散热，提高电缆在环境中的载流量。
（2）接地设计。将TN-C系统、TT系统及IT系统应用到建筑低压供配电系统的接地设计中，可有效提高接地水平，提高系统运行的稳定性与可靠性。以TT系统为例，当采用该系统设计接地时，电气设备均应采用各自的接地极接地，与PE线无连接。采用该方式接地，可有效避免故障电压自PE线进入户内，提高建筑业主用电的可靠性与安全性。基于IT系统的接地方式，接地方案较多。设计人员可采用直接接地的方式，使低压配电设备的金属外壳接地，供电电源中性点则不接地。除此之外，还可使供电电源的中性点，采用电阻接地的方式接地。实践经验显示，如采用该方法接地，电阻应控制在1000Ω左右。此时，低压配电设备的金属外壳，同样可采用该方案接地，以提高低压配电系统的可靠性。本工程采用TN-S系统，强弱电共用接地，接地阻值不大于1Ω。
（3）变压器设计。本工程中，建筑的高度较大。为确保高层用户能够正常用电，在何位置设置低压供配电所较为重要。以800kV•A变压器为例，当变压器本身的重量，达到2.5t乃至以上时，应采用电梯垂直运输的方式，将变压器布置在相应楼层。目前，工程常用的变压器运输方案，包括电梯运输及现场组装两种。采用电梯运输的方式布置变压器，对电梯性能的要求较高。因此，本工程决定采用现场组装的途径，将变压器安装在相应楼层。为提高供配电的可靠性，对变压器的负荷率及供电半径进行计算较为关键。通常情况下，当变压器负荷率为80%时，供电半径一般可达200m。如供电半径在200m以上，或供电容量＞500kW，则需另外采取措施对变压器进行合理布置。本工程在首层设置变电所，方便变压器运输。采用低压母线分段，两台变压器之间互相联络，提高供电的可靠性。并且保证从变电所到顶层电井中配电箱供电半径不大于200m。
3.3可靠性评价
为判断设计方案是否合理，本工程在设计后，通过调试的途径，对低压供配电系统的安全性进行了调试。与解析法及人工智能法相比，采用模拟法对低压供配电系统的可靠性进行评估，可行性更强。因此本工程决定将模拟法，应用到可靠性评估过程中。本工程在全楼满负荷运行之后，在48h内每隔1h抽取低压柜中各智能电表参数，利用模拟法建造模型进行评估。评估结果提示，采用上述方案布置，所有低压供配电设备，均能够正常运行。运行48h后，设备未见任何故障发生。建筑低压供配电系统使用1年内，系统未见任何安全问题发生。表明本工程所应用的设计方案有效提高了低压供配电系统的可靠性。
结束语
随着我国现代化产业的不断发展，我国的城市建设也在不断地进行开发，建筑电气作为建筑的基础设施，在建筑的正常使用有着巨大的影响，城镇人口的增加使得高层建筑越来越多，对于高层电气设计人员来说，做好高层的建筑电气的设计工作十分重要，做到设计能够高效安全的正常使用，同时还要保证具有科学的使用功能，这样才能保证整个建筑的电气系统正常使用。
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论文作者:沈勤辉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
标签：低压论文; 系统论文; 供配电论文; 建筑论文; 可靠性论文; 工程论文; 变压器论文; 《电力设备》2018年第27期论文;