建筑电气设计中低压供配电系统的可靠性研究论文_董珊

建筑电气设计中低压供配电系统的可靠性研究论文_董珊

哈尔滨市建筑设计院 黑龙江省哈尔滨 150010

摘要:在时代进步、科技发展的时代背景下,人们对建筑的要求也随之提升,故需要在以后的建筑设计中,利用科学的措施、高效的管理,不断地完善建筑设计本身的不足,保证满足客户的需求。正是高层建筑与多层建筑的盛行,使得电气设计能力的突破变得极为迫切,当人们已经住进高层建筑或多层建筑后,电气不能得到充分供应,将大大地影响居民的日常生活。由此可见,相关技术人员一定要对低压供配电系统予以一定重视,尽可能多地投入人力、物力、精力,争取早日提升电气设计的能力,将低压供配电系统应用到多层建筑或高层建筑中去,有效地提高人们的生活水平。

关键词:建筑电气设计;低压供配电系统;可靠性

1低压供配电系统在建筑电气设计中的意义

电与人们的生活息息相关,故做好低压供配电系统在建筑电气设计中十分重要。正是层出不穷的用电设备与人们的生活联系紧密,才让低压供配电系统在建筑电气设计这一方面都有着相当重大的意义。因而只有将电器电压的等级相互协调才可以构建更为完善的建筑电气设计,而且建筑电气系统设计的交直流电源分系统还能有效地提高供电可靠性,保证人们生产生活的安全,故值得大面积推广。

2低压供配系统在建筑电气设计中可靠性的评价办法

2.1解析评价法

解析法也叫数学模型法,是指把低压供配系统在建筑电气中的运用建立一个数字模型,通过对数字模型的分析与研究得出结论,然后对结论结合实际需求进行评估,最终得出判断,低压供配系统在建筑电气设计中是否可靠。这种评价方法有利有弊,其优点在于高准确性评价结果,缺点就是这种方法对于数字模型建立要求的设备数据量较大,而且分析难度相较于其他的方法困难,不是适用于广泛应用。

2.2人工智能评价法

人工智能法相对与其他方法来说,其比较方便、简单,但是误差大,使用范围不广。人工智能法是利用生物发电的功能,将建筑电气设计中低压供配系统中的应用,以生物模拟的办法来评价系统是否可行,对于选择的生物,需要有对应的发电功能,例如土豆发电。由于此办法的误差较大,不建议广泛使用,但是在该领域中,可以根据需要使用,使低压供配系统更加可靠。

2.3模拟评价法

模拟法的前提是需要一定的假设条件和数据,分为物理模拟和数学模拟,常用的有蒙特卡洛、三角形等,建筑电气中低压供配系统模拟法是指利用两种常用方法相结合,建立一个实验模型,然后研究实验模型得到结论的办法,这种方法的准确性高,可行性强,是适合广泛运用的一种分析方法。通过对模型中反复生成的时间序列进行分析研究,然后判断建筑电气设计中低压供配系统是否有效可行。

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3低压供配电系统可靠性的影响因素

3.1过载与短路过载

线路都有一个承受电流额定功率的上限,一旦触碰到这个上限,就会影响低压供配系统的安全性。短路是一种人们在日常生活中有时会遇到的发生在电路上的现象,尤其是在建筑内部用电设施的数量较多时,线路故障的可能性就会大大增加。它是由于线路中的电流流动超过了线路本身材料的承电能力,从而使线路局部负荷或整体负荷过载造成的。当电路出现故障时,断路器就会做出应对,使故障线路被隔开,减少线路故障给整个配电系统造成的损失。尽管断路器和电路的保护装置能够做好控制线路故障造成的损失的工作,但电路故障给居民的日常生活造成的影响是不可避免的。

3.2接地质量

在对建筑进行电气设计的时候,总会想出一些方式,减少线路故障发生的几率。比如,通过建筑周围的地理环境,来减少供配电线路发生故障的可能性,给人们的生产生活提供方便。在建筑的电气设计过程中,会选择将一部分线路接到地下,通过地下环境减少输电线路故障发生的可能性,增加供配电系统的可靠性。这样的方式有效地利用了建筑周围的地理环境,还能达到减少线路故障的目的。

3.3保护装置

随着保护装置给市场造成的冲击,人们发现了将保护装置应用到供配电系统中的好处,造成了现在只要是建筑电气设计,就会将保护装置考虑进去的现象。电气设计者在设计时增设保护装置,能够有效地控制电路故障的损失,给居民的人身安全提供保障。通过增设的保护装置能够将发生故障的线路隔离开来,通过断开线路之间的联系,将线路的故障控制在线路的局部。

4提高建筑电气设计低压供配电系统可靠性的办法

4.1接地设计

在低压供配系统中,一共有三种系统模式,分别是TN-C、TT、IT三种系统,TN-C系统是三相四线制供电,分别引出L1、L2、L3、PEN。PEN为保护接零方式,即设备外壳连接到工作零线上,通常PEN要在用电侧进线处做重复接地。节省线路有色金属,工业供电常用,三相负荷相对平衡运行时,PEN线上的电流一般不太大,民用建筑不用。TN-S系统是三相五线制供电,分别引L1、L2、L3、N、PE、N为工作零线,PE为专用保护接地线,即设备外壳连接到PE上,因为用5线配电,有色金属用量大,多为民用建筑配电选择方式,对于大量单相负荷造成的三相不平衡问题,一般N为专用,平时PE不导电,安全性好。无论什么方式,变压器的中性点一般都是接地的包括外壳,所以对变压器来说,PE、N是连接在一起的。因此,在不同的建筑电气设计中可以选择不同的接地方式。

4.2变压器和保护装备设计

变压器在建筑电气中是很想重要的,根据楼层高低要选择是不是安装变压器,变压器安装的位置,都是要考虑的问题,变压器可以改变电流,使原本带不动的电器正常工作,因此,在建筑电器的设计中,要考虑到多种因素的影响。简单举个例子,C相负载总功率=(电脑300W×10台)+(空调2kW×4台)=11kW,计算三相总功率:11kW×3相=33kW(变压器三相总功率),三相总功率/0.8,这是最重要的步骤,目前市场上销售的变压器90%以上功率因数只有0.8,所以需要除以0.8的功率因数。33kW/0.8=41.25kW(变压器总功)41.25kW/0.85=48.529kW(需要购买的变压器功率),那么在购买时选择50kVA的变压器就可以。对裸露于地面和人身容易触及的带电设备,应采取可靠的防护措施。设备的带电部分与地面及其他带电部分应保持一定的安全距离。

4.3照明供电系统设计

照明系统是电气系统的主干,每家每户都离不开照明,因此在电气设计时,照明系统的设计应该更加的合理和符合民情。照明系统既要满足新时期低碳环保的要求,还要满足节约成本的原则,因为照明系统是电器中使用最广泛的一个系统。设计原则上是要保证用户的正常使用,还要有持续可发展的理念,根据不同的建筑位置,因地制宜,选择不同功率的设备,在符合建筑电气设计的成本预算的基础之上,设计出一个相互独立又相互关联的照明系统。

5结论

总而言之,高层建筑在进行电气设计过程中,低压配电系统具有IT系统TT系统和TN系统三种保护形式,与此同时,通过合理优化主接线安全性,科学选择漏电断路器,改进接地保护设计能够确保配电系统具有更高的安全性,进一步确保用电安全,为我国现代工业建设进行更高程度的保障,确保现代工业建设用电需求得到更高程度的满足,为我国现代经济水平的有效提升奠定坚实的基础。

参考文献

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[4]林命斯.建筑电气设计低压供配电系统的可靠性研究[J].住宅与房地产,2018(15):86.

论文作者:董珊

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年18期

论文发表时间:2019/12/10

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