摘要：现代工业建筑中，供配电工程设计的合理性直接影响着施工安全及投入使用后的质量、安全、成本及维护难度。本文主要就工业建筑供配电工程设计相关方面进行研究和探讨。
关键词：工业建筑；供配电；设计
随着国民经济的发展，电力能源需求越来越大，工业用电量迅猛增长，工业生产中一旦出现电力供应故障，其带求的经济损失是不可估量的。因此，一个可靠的工业建筑供配电系统设计非常重要，它可以确保工业用机的安全、经济、优质稳定和可靠，同时可以提高工业生产效率、产品质量、降低成本，对企业的市场竞争力和发展有着重大影响。
1 工业建筑供配电设计原则
工业配电设计一般包括高压变电低压配电和配电系统三个部分内容，应遵守以下四个设计原则。
1.1安全性
在对工业建筑供配电线路布线控制过程中，依照建筑性质、要求、用电设备分布及其周边环境等因素，坚持安全及节约的原则，一般在建筑工程低压供配电设计中，城区高层建筑、郊区别墅楼盘或地层建筑群等的低压配电方式等通常采用分区树干式方式，此外，城市路边照明供配电系统中，每个灯杆内部从灯芯到灯杆角的连接方式及其干线接驳方式也会采用树干式配电模式。
1.2可靠性
对于工业建筑电气设计而言，供配电系统的安全与可靠性是十分关键的。工业建筑中的消防控制室、水泵、电梯、火灾报警器、自动灭火系统及应急照明等设备负荷为一级，同时柴油发电机房的送风机、专用变电所排送风机、消防水泵、电梯等的污水泵等设备负荷也要与消防设备保持一致，为一级，这在电气负荷中是最重要的。在实际运行中，除了对其配备两个电源外，相应的应急电源也是必不可少的，究其原因在于在特殊情况下，应急电源能够满足一级负荷设备供电需求，所以严禁在应急电源中介入其他电气负荷。在实际设计中，柴油发电机组与EPS应急电源是最为常用的。
1.3合理性
在工业建筑供配电系统运行中，合系统设计是否合理，直接影响到电气的节能效果，而企业对用电量的评估决定了供电方案是否合理。在配电设计中，要缩减配电级数，确保配电路径设计的科学性。配电级数总量会影响到上下级配合情况，还会促使元器件数量增加，导致故障率提高，同时放大了配电线缆。而线缆的加长及供电质量等问题，都与配电路径的合理性紧密相连。配电路径的不科学，主要是由配电间位置不合理引起的，因此在配电系统设计中，要及时优化配电系统位置，确保其节能效果得到充分发挥。
1.4节能性
为了实现变压器的节能目的，必须要综合考虑投资、年耗电量等各类因素。经过大量实践表明，配电变压器经济合理，根据配电变压器投资回收年限，合理确定变压器选型与设计型号。通常情况下，通过获得变压器投资费用与年耗电电费等价差来获得。
2 工业建筑供配电系统设计
2.1变(配)电所设计
2.1.1在工业建筑中，变配电所是配电工程设计中非常关键的部分，其设计主要有以下要求:
（1）供电可靠，技术先进，保障人身安全，经济合理，维修方便。（2）根据工程特点，规模和发展规划，以近期为主，适当考虑发展，正确处理近期建设和原期发展的关系，进行远近结合。（3）结合负荷性质、用电容量、工程特点、所址环境、地区供电条件和节约电能等因素，并征求建设单位的意见，综合考虑，合理确定设计方案。（4）变配电所采用的设备和元件，应符合国家或行业的产品技术标准，并优先选用技术先进，经济适用和节能的成套设备及定型产品。（5）地震基本强度为7 度及以上的地区，变配电所的设计和电气设备的安装应采取必要的抗震措施。
2.1.2变配电所选址
在建筑管理、调度等方面，用电负荷比较集中，变配电电能节约率提高，能够有效降低大量输配电电缆及电线的应用。因此在实际工作中，要从安全运行的角度出发，合理选择变配电所位置，确保其经济性能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般应根据下列要求综合考虑确变配电所位置确定:
（1）接近负荷中心；（2）接近电源侧；（3）进出线方便；（4）运输设备方便；（5）不应设在有剧烈震动或高温的地方；（6）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所；（7）不应设在厕所，浴室或其他经常积水场所的正下方，也不宜与上述场所相贴邻；（8）不应设在地势低洼和可能积水的场所；（9）不应设在有爆炸危险的区域里；（10）不宜设在有火灾危险区域的正上方或正下方。
2.2输电线路设计
输电线路设计一般指电气外线设计。包括供电电源线路设计和建筑间内部配电线路设计。变电所的主接线，应根据变电所在供电系统中的地位、进出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足安全、可靠、灵活和经济等要求。
2.3电力设计
一般指动力设计。依据建筑物平面图，确定电源引向，确定电压、负荷等级及保障供电的措施，确定配电系统形式，配电设备的选择，导线及敷设方式的选择，确定防止触电的安全措施。电气设备设计安装遵循四大因素：电气绝缘、安全用电距离、安全导体载流量、用电安全标志统一。在选择导线和电缆的时候，先按照电损程度来选择，再按照机械强度和发热程度决定，对于一些绝缘的导线和电缆，还应该根据电压的情况进行调整，只有这样才可以确保工业厂房供配电的可靠性和安全性。
2.4防雷与接地设计
2.4.1防雷系统设计
避雷系统必须以对变配电所的保护为核心，避免高压雷电破坏变配电所设备，导致整个供配电系统瘫痪。工业建筑的防雷设计首先要根据该建筑的建筑特性及火灾危险类别来确定防雷等级，根据相应等级的防雷要求来设置建筑物的防雷措施。一般情况下：避雷线沿女儿墙，屋角，屋沿，屋脊，屋顶四周敷设，并在屋面组成相应规格的避雷网格，屋面所有金属构件均与之可靠连接。利用构造柱中两根θ16以上的外侧主筋作引下线，节点通长焊接，主筋向上伸出屋面和避雷线焊接，向下伸入地圈梁，和水平接地体焊接。利用建筑物基础做接地体，建筑物防雷接地，电气接地（重复接地，工作接地，保护接地）共用基础接地体时，接地电阻不大于1欧，若实测达不到则增设人工接地极以满足要求。另外，低压电源进线柜必须装设电涌保护器。
2.4.2接地与接地装置设计
依据建筑构物的大小、复杂形状、用途、当地的雷电日数等因素确定防雷等级和采取的防雷措施，确定接地装置及冲击接地电阻要求和埋设方法。做好接地与接地装置设计，主要是指电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接。现在工业建筑中存在大量工艺设备，工艺设备必须通过保护接地系统的重复接地与共用接地体相连，为保证人员安全，此共用接地体的电阻不应大于1Ω。
2.5消防控制
根据《建筑设计防火规范》和《火灾自动报警系统设计规范》的要求，对需要设置火灾自动报警系统的建筑做火灾自动报警设计。自动报警系统按（两总线环路）设计，任一点断线不应影响系统报警。系统组成：火灾自动报警系统；消防直通对讲电话系统；联动系统；火灾报警控制器应可接收感温、感烟等探测器的火灾报警信号，及雨淋阀、电磁报警阀、手动报警按钮等的动作信号。可显示消防水池、消防水箱水位，显示消防水泵的电源及运行状况。可联动控制所有与消防有关的设备。系统元件的选择还应满足该建筑火灾爆炸危险场所的相关要求。
3 结束语
工业建筑供配电系统的设计是工业发展顺利进行的基础,其内容丰富、牵涉面广。因此设计人员在设计供配电系统时应综合考虑，紧抓关键点，同时不断总结经验优化供配电系统设计，保障工业用电的安全、稳定、可靠，使供配电损耗降到最低，保证工厂的产品平均耗电低于行业平均水平，提高企业的生产效率和市场效益。
参考文献
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[3]翁双安.供电工程[M]. 北京：机械工业出版社，2004.5
[4]李庆海.关于工业供配电设计若干问题的思考[J].机电信息，2012
论文作者:谭润波
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/5/30
标签：工业建筑论文; 系统论文; 供配电论文; 火灾论文; 防雷论文; 负荷论文; 电源论文; 《基层建设》2018年第9期论文;