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摘要:现如今城市建设脚步进一步加快,高层及超高层建筑如雨后春笋般陆续涌现出来,和普通建筑相比较,高层及超高层建筑供电负荷更大,加上建筑物内的电气设备数目与类型繁多,增加了电气安全隐患。在这样的工况下,低压供配电系统可靠运行的意义随之凸显出来,对建筑物电力系统的安全运行具有维护作用。基于此,本文对建筑电气设计中低压供配电系统的可靠性进行研究,以供参考。
关键词:建筑工程;电气设计;低压供配电系统;可靠性
引言
多年来,广大工程技术人员在低压配电系统可靠性领域进行大量的优化研究工作,并取得丰硕的成果,有力促进低压配电可靠性技术的创新和发展。低压配电系统的可靠性是设计工作中经常谈及的主题。可靠性就是系统应能保证供电的连续性,其系统保护元件应能在该动作时及时动作,不该动作时不动作。
1低压电气供配电系统的简述
从实际情况来看,低压电器供配电设备包含的类型众多,分别为发电设备、变电设备以及配电设备等。现阶段,由于组成低压配电设备系统数目居多,并且发挥出来的功能以及价值具有一定的不同之处,与此同时,对于各个设备而言,之间有着密切的联系,尤其是在某一单台运行的时候,也能够将这一设备相互连接到一起,从而实现应用的目标。所以,在相关设备操作期间,要想将其性能全面的发挥出来,必须规范化实施,如果设备运行期间出现了异常现象,必须全面处理,增强系统安全性,使其规范合理的运行。
2低压供配电系统在建筑电气设计中的意义
在现代建筑工程设计与建设过程中,低压供配电系统发挥着重要作用,与有关的用电设备设施运行效率密切相关,同时也影响现代人的生活质量。近年来,人们对电力系统提出了更高的要求。对于低压供配电系统而言,其作用是将电力由发电厂输送至变电站,继而在供配电设备与有关先进技术的协助下,将电力资源传输至所需之处。由此可见,低压供配电系统与人们的生产生活密切相关。因此,加强低压供配电系统优化设计,不仅能提升产品质量及使用寿命,还能降低电气系统施工作业量,压缩建筑工程造价成本,推动建筑行业智能化发展进程,满足现代群体生活与工作需求。
3影响低压供配电系统可靠性的因素
3.1过载与短路
过载是电流超出设备的额定能力;短路是电路中电流流动的路径越过局部或全部负荷。为保证建筑电气设计整体质量,促进低压供配电系统安全运行,应装设过载保护与短路保护设备。当配电系统运行过程中出现故障时,断路器与保护装置能在短时间内做出应答,断离故障电路,进而维护供电线路和设备设施运行的安全性。当用电设施数目较大时,负荷量增加会造成载流元件过载,过载电流是缓慢增加的,较短时间内不会对设备形成损伤。而断路会造成电流瞬间增加,短路电流可能是额定电流的几十倍到几百倍,大的短路会瞬间使设备烧损,因此应迅速切断电源,防止出现事故或事故扩大。
3.2导线问题
首先在日常低压配电系统设计的过程中,有相当一部分的设计者为了节省成本而导致回路导线的设计不符合要求,这样很有可能造成线路故障,甚至引发火灾。例如在空调用导线必须要保证铜芯导线而不是铝芯导线,因为铜芯导线的整体强度更高,具有更好的耐用性。而铝芯导线熔点低,非常容易氧化,如果对于空调频繁使用铝芯导线很容易出现质量问题。在选用铜芯导线时如果导线的截面过小也会增加回路阻抗,电能就无法完全的进入到空调之中,久而久之会导致导线发热从而促进导线老化,这样就是引发火灾事故的根源。
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3.3用电设备多
当前,高层建筑具备的功能主要是商业办公和生活两种,也就加大了对相关配套设施的要求,比如供暖系统、通风系统和配电系统等,这些设施会涉及到大量用电问题,因此在民用高层建筑中相关设备的数量和类型多,对输配电也有着不同要求,加大了供配电电气设计的难度。
4供配电系统的运行可靠性分析
4.1照明供电系统
在建筑电气设计过程中,照明系统占据重要地位。为保证照明系统安装的合理性,在设计环节中一定要认真遵照节能减排、成本低廉及使用范围广等原则,和国家相关部门全力倡导的节能环保要求相匹配,制定绿色施工技术方案,将智能化技术融合其中,在不超出电气工程预算的基础上,全力保证建筑照明系统的可持续性发展。在设计实践中,应结合光照的明暗度,有针对性地选用相应功率的照明设备,尤其是在公共场所中要合理安装智能化照明装置,以声控、光控和震动等较为常见,真正实现设计合理。针对为普通照明与应急照明供电的配电系统时,应分开布设,保证相互间的独立性。
4.2优化供电模式
相关人员在供电模式方面一定要足够重视,对供电模式进行一定程度的优化和改造。例如,相关人员可以在系统中增设能够互相进行联络的开关(这种开关尽量采用工作寿命较长,性能优越的柱上式SF6型开关)。另外,相关人员还要经常对电力系统的维护检测工作进行完善,加大维护力度的监管工作,制定相关的监管条例,对于不按规定进行维护保养的人员进行处罚等。例如,相关人员需要经常对配电系统电路表面进行除尘除污的工作,以保证电路系统的清洁,提高电路的安全性和连续性。相关人员要做好配电系统的日常维护检测工作,才能进一步保障供配电系统的可靠性及连续性。
4.3电源的合理布置
电源布置必须遵循合理性原则,它和施工过程的用电存在明显的差异。在建筑未竣工之前,在供电方面需要额外的配料以及布置,从而使各种施工设备、器械能够正常运行,保质保量的完成建筑工程。然而电力系统的布置却非常禁忌这一点,若供电电压高于建筑的需求,就有可能出现大电流,导致设备出现故障甚至是火灾事故。因此,在设计供配电方案时,不能忽视建筑的负荷状况,比如通过两个回路为二级负荷供电,避免线缆温度过高而造成火灾。至于一级负荷,应该配备两个电源,确保在其中之一失效的情况下,另一个电源能够继续供电。
4.4变压器
在建筑电气设计过程中,变压器占据的地位不可忽视,应加强对变压器类型的选择,尽量选用节能型变压器,并保证其参数与电气工程节能要求相匹配。因此,可以结合民用建筑供电设备负荷与供电要求标准考虑变压器的选型。大量实验研究表明,电能消耗量和电压之间存在反比关系,通常情况下,民用建筑供电压为10~220kV。在具体设计中,可以将电压设为重要参数,合理规划电压等级。一般规定选用10V以上的节能变压器,且对材质提出较严格要求,最好是非晶合金材料,保证设备节能环保、性能优良、噪声偏低。
结束语
总之,随着社会各界对建筑电气系统故障诊断技术发展重视程度的日益提高,我国针对建筑电气系统故障诊断技术的研究也进入了新的阶段。但是,由于建筑电气系统复杂程度较高,所以故障检测人员必须在深入分析和研究故障状态的基础上,通过构建模拟平台的方式进行故障的检测和分析,才能促进建筑电气系统故障诊断结果精准度的全面提升。
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论文作者:杜晋涛
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第24期
论文发表时间:2019/7/31
标签:系统论文; 低压论文; 供配电论文; 导线论文; 设备论文; 可靠性论文; 建筑论文; 《建筑模拟》2019年第24期论文;