摘要:建筑电气供配电线路设计自身的内容复杂,涉及到施工可行性、用电安全性、建筑美观性、维保修方便性、后期管理经济性等相关要求,为满足建筑电气的高要求、高标准,需增加建筑电气供配电线路设计要求及标准,因此加大了设计人员供配电线路设计的难度。因此在建筑电气设计中,需根据建筑实际的需求从供配电线路质量、相关技术角度以及安装施工等方面充分考虑人们的实际使用情况进设计,从而保障人们的用电安全性、便捷性、经济性,从而实现电力行业的长远发展。
关键词:供配电线路设计;设计质量;建筑电气
引言
在科技不断发展的基础上,人们对各类电气设备的使用率越来越大,随之而来的,对电能的使用需求也越来越大,这为供电企业带来很大供电压力。而在进行建筑电气供配电线路设计时由于设计不合理或者缺乏有效的节能措施,致使造成大部分能源浪费,这类电能浪费的现象不仅不利于电力企业的稳定发展,还会给居民带来较大困扰。为此,需要加强对建筑电气供配电线路的设计,保证合理用电、安全用电、经济用电。
1建筑供配电设计的原则
1.1高效化运行模式
在建筑供配电设计中需要遵循降低电能损耗的原则,通过合理的供配电设计可以有效提升电能的利用率,增强电力企业的经济效益。对于建筑物的供配电设计而言,需要在满足实际供电需求的基础上进行降低电能损耗设计,实际设计工作可以从负荷平衡、降低电能损失和降低后期维修成本几个方面入手。建筑供配电设计的主要目的就是在保证用电安全和充足电能供应的同时,将供电损耗控制在最小值,从而实现电能资源的最大化利用。
1.2科学调整负荷原则
针对建筑供配电的设计需要在满足人们用电需求的基础上,确定对应的设计参数,优先选择供电损耗低的电气设备,对相关电气设备才有智能控制,同时保证设备的使用率,对相关配电指数进行调整,尽量减少供电损耗。针对那些供电需求较大,无法在配电负荷指数上进行调整的情况,可以选择应用节能设备,进而达到节约能源的目的。
1.3与建筑物的功能相匹配
建筑供配电线路的设计需要在满足建筑物使用需求的基础上进行,与建筑物的功能相匹配,设计的供配电线路需要满足以下需求:电路设计需要符合建筑物美观性的需求;提供建筑功能中照明所需的电能;为建筑物中的所有电器设备提供充足的电能;配电线路的电能供应能够满足所有电器的电能使用需求。
2建筑电气工程中常见质量问题
在建筑电气工程中,配电箱和配电线缆质量是影响整个电气工程的重要因素,因此,在设计过程中就需要针对高度重视这两方面的质量。从目前电气工程过程可知,在安装配电箱、配电柜中所出现的问题集中表现如下:配电箱、配电柜的设计位置放置不合理、配电箱、配电柜内未彻底清除杂物、配电箱在安装方面箱体和墙面缝隙较大、配电箱或配电柜内线缆接线不牢靠、配电箱内线路接线混乱及未标明详细回路等,这些都与配电箱的设计规范及标准不相符合。除此之外,配电箱、配电柜中的配线工作也没有得到集中处理,有的设计箱体狭小,或者是箱内的电气元件接触不良情况,甚至采用非标线缆导致不满足用电负荷要求,最为严重的情况就是配线绑扎以及导线颜色的搭配等存在问题,在这些未规范的选线中,使得相线、接地线和零线等颜色难以分辨,同时在配电箱或者配电柜中还出现中间搭接线的情况、断股连接以及接地线和零线汇流在同一端,这些问题都存在较大的安全隐患及造成后期检修困难。
3加强建筑电气供配电线路设计质量的措施
3.1合理有效选取导线
供配电线路设计中,导线的选择需要从材质和截面积两个方面入手,由于铜导线相对安全,且具有过载余量的性能,在室内布线时较为常用。导线截面积的确定需要根据实际供电需求和电器功率选择,根据国家及行业标准选择正确的规格型号的导线,这样才能在保证电能供应的基础上减少能源浪费及用电安全。在计算出建筑物所有电器的供电功率需求之后留出部分的余量,也就是需要保证供电功率大于实际供电需求;单相回路的中性线与相线截面积保持一致;保护线的截面积控制在保护线截面积标准的最小值之上,在设计建筑电气线缆中不仅需要考虑以上设计要求,对于建筑电气动力设备的设计线缆规格时更特别需要考虑动力设备线缆的设计需考虑动力设备启动电流需满足2-3倍使用电流值,从而在设计线缆型号中满足动力设备用电要求,确保电能正常供应。
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3.2室外线路杆塔或电缆沟及室内线路桥架的设计
3.2.1室外线路设计:据相关资料显示室外高压10KV线路设计中从变电站至室外环网柜段一般采用杆塔或者电缆沟方式进行安装线路:1、其中杆塔形式主要包括直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔与终端杆塔四种类型,所谓直线杆塔主要就是指在正常情况下只需要承受导线重力就可以,而耐张杆塔需要在直线段上设立,其主要作用是为了有效承受导线水平拉力,从而使直线段的弧垂得到良好保证。在线路的具体设计中需要尽最大可能选择较为典型的设计。而在杆塔具体选择方面,方案必然要确保杆塔特点和环境得到良好体现,对杆塔基础建设、线路占用走廊的具体情况进行考虑,之后才能够决定杆塔形式,在采用杆塔形式中,杆塔需设计防雷装置,以确保线路在雷电天气使用的安全性;2、在城市中大多数室外线路设计优先考虑采购电缆沟敷设,其优点为线缆敷设简单、不影响道路规划及占用道路空间,电缆沟中需按照国家标准进行设计及施工,满足线路的安全性和施工可靠性,不管采用哪种方式,必须同时要遵守安全、经济与运行的相关原则。
3.2.2室内线路设计:根据建筑电气设计规范室内线路设计一般采用电缆桥架安装,各个建筑区域桥架根据线缆的敷设方式、规格及数量进行设计桥架的安装方式及规格型号,建筑电气中常用电缆桥架有梯式桥架和槽式桥架,一般在竖直方向采用梯式桥架,便于电缆安装及固定;水平方向一般才有槽式桥架安装,达到美观效果。在设计线陆桥架中需考虑水系统与电系统分开,优先考虑设计电缆桥架需安装于室内给水管道上端,避免管道渗漏水至电缆桥架内造成安全隐患。在室内线路设计中,需更多考虑线路美观性、施工简便性、安全性。
3.3供配电线路中应用无功补偿技术
(1)无功补偿设计基本原则;在供配电线路当中需要设置与之相关的并联电容器,同时确保电容器容量能够在5~10%区间中,因为并联电容具有补偿作用能够确保供配电线路进出口电压偏差不会超过额定电压的7%,同时还能够充分保证供配电线路最小负荷情况出现不会向变电所倒送无功。(2)供配电线路电容器具体配置与安装位置的选择情况;主要是从当前变电所主变压器的侧端进行接入变脸电容器组,这样就能够确保其功率因素超过0.9,同时还能够对供配电线路电压和无功综合控制进行充分利用,使峰功率和谷功率的合格率得以有效提升,并且还能够确保供电电压偏差合格率。但是因为集中电容补偿效益相较于供配电线路分散补偿的效率差,所以就必须要在具体线路中安装并联电容器组,这样就可以使供配电整体电压无功调控能力得到有效提高。
3.4选取恰当的保护元件
在建筑物电气保护中主要有三类:一是过载保护;二是短路保护;三是漏电保护。由于各个建筑物楼内所使用的设备存在一定的差异,因而保护的力度也存在一定的区别。为了提高保护的可靠度,安装人员可采用上下级的电气保护系统,可在配电室、各个楼层配电箱等相应部位都安装一定的保护设备。要使维修工作简便可行,安装人员可在建筑内设置一定的漏电保护装置,像空气开关等设备,如果发生异常现象时人们可通过断电将其阻止,但如果在室内安装的是熔断器则一旦被烧毁应请专业的电工对其进行维修。对于一些配电室、楼层中由于对电器的功率要求较大,需设计安装短路保护装置、过载保护装置等电气设备,电气保护装置在设计中需考虑断电时间性,在发生漏电或者过载等现象时就近空气开关优先动作进行局部断电,从而达到断电影响范围尽可能较小,后期维修简便。
3.5确保防雷接地设计质量
当前,在排除雷击故障时,可从几方面着手:首先,于电力供配电线路当中架设避雷线,通过这样的方式除了可避免雷击到导线,还可分流雷电,使杆塔当中进入到的雷电流得以减少,防止发生塔顶电位的异常。其次,于供配电线路中设置藕合地线,这样不仅能够使避雷线同导线间的作用得以强化,还可控制绝缘子串电压,确保雷电分流的实现。再次,可对导线藕合方法进行采用,防止雷电破坏到杆塔的绝缘性能,并可控制导线感应电压。再者就是针对建筑物的顶部避雷带而言,此时就需要和外露金属构件而连在一起,从而保障整体电气能够处于良好的通路,同时和防雷引下线实施可靠连接,进而提升焊接质量。建筑电气室内配电柜、配电箱等需严格按照国家防雷标准,配电房、屋外、电梯等区域的配电箱及配电柜需按照国家防雷规范要求安装浪涌保护器,从而达到保护相关设备的安全性,保证相关区域用电设备的安全性。
结束语
通过对建筑电气供配电线路进行科学合理的设计,就可以确保建筑电气系统的安全和正常运行,就可以帮助建筑企业获得更大的市场竞争力,就可以最快的实现环保减耗的终极目标。建筑电气的供配电线路系统的设计有很多种方案,但是要从实际出发,根据实际情况选择科学合理的设计方案,同时做好供配电过程中的保护措施也是重中之重的事,完善供配电系统的构成,让建筑电气中供配电的线路设计更科学,安全,稳定,以最合理安全的形式去服务大众。
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论文作者:邢益柏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/21
标签:线路论文; 杆塔论文; 供配电论文; 电能论文; 导线论文; 建筑电气论文; 建筑论文; 《电力设备》2018年第13期论文;