建筑电气配电设计中的问题研究
张龙
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张龙,. 建筑电气配电设计中的问题研究[J]. 电气学报,202111. DOI:10.12721/ccn.2021.157103.
摘要: 只有积极提升建筑电气配电设计水平,才能打造安全和谐的建筑电气低压配电系统,维持运行稳定性,为居民提供更加可靠的生活环境。一方面,优化建筑电气配电设计水平能提升建筑企业经济效益。规范化的设计模式能大大提高建筑的整体应用效果,能为各个环节的施工提供支持,确保能在原有基础上维持安全性和稳定性,这就为企业提高市场竞争力提供了保障;另一方面,建筑电气配电设计的优化升级还能最大程度上保障人身财产安全,减少突发意外情况或是潜在风险问题的几率,搭建良好的工作环境,为建筑电气环节的发展予以支持。
关键词: 建筑;电气;配电;设计;问题
DOI:10.12721/ccn.2021.157103
基金资助:

建筑电气是以建筑为平台,在建筑物中,利用现代先进的科学理论及电气技术,创建一个人性化生活环境的电气系统,建筑电气是一门综合性的工程学科[1]。建筑电气设计从狭义上仅指民用建筑中的电气设计;从广义上讲,包括工业建筑、构筑物和道路、广场等户外工程。传统建筑电气设计含供电和照明和防雷设计内容,随着社会发展,建筑电气的深度和广度也得到相应拓展,并且渗入到变电站设计领域,变电站建筑电气设计技术随着国标、行标及施工验收标准等的更新完善,也在不断改进和优化。

1   配电设计的应用意义

配电设计是建筑电气设计的重要组成部分,可以满足建筑设施电力设备使用要求,降低建筑用电风险,为用电提供便捷条件,还可以保证配电系统可靠、安全地运行。在发生火灾事故时,因配电系统设置不合理,导致建筑内设施不能正常运行而无法进行灭火,造成人员伤亡和经济损失。合理地设计配电系统,使监控设备在相关系统运作下,快速发现火灾信息并发出警报。利用配电设计对建筑各区域的用电情况进行全过程监管,可以快速发现电气施工中存在的各类安全隐患。比如,在工程运行阶段快速发现老化破损的设备,锁定安全威胁及时报警,杜绝安全隐患。

2  配电设计中的问题分析

2.1  设施电源设计不合理

(1)电源未按照负荷等级要求设置,比如当用电负荷等级定为一级时,应配备双重电源供电。当一个电源发生故障时,另一个电源不能同时损坏,一级负荷中特别重要的负荷,还应自备应急电源(如设置发电机)。在建筑工程施工期间,经常出现设计人员对是否满足双重电源供电判断错误,或开发商为了节约成本未设置发电机。(2)设备未采用专用的供电回路,与非设备共用电源。当发生火灾时,可能造成电气线路短路或者设备故障,火势会沿着配电线路蔓延,带电设备或线路漏电,易发生触电事故,造成人员伤亡。因此,人员到达火场后,首先应切断电源,然后进行救火。若用电设备的配电线路和一般配电线路混合在一起,人员不得不切断全部电源,设备单独回路,也就是配电与非设备电源分开的原因。(3)设备双电源切换位置不合理。按《民用建筑电气设计标准》(GB 51348-2019)要求,设备用电为一级负荷或者一级负荷中特别重要负荷时,应在最末一级配电箱设置双电源自动互投装置。末端配电箱应设置在水泵房、电梯机房、控制室和各个防火分区配电小间内,设计时,若未将双电源切换装置设置在合适的位置,将降低整个设备的供电系统的可靠性。

2.2  缺乏电源监控设施

(1)未设置电源监控系统。在建筑工程配电设计中,设计人员考虑到施工技术条件、建设成本、施工环境等因素,经常按照最低标准进行配置,忽略了电源监控系统的设置。如果未设置该系统,在电源出现损坏时,物业人员无法及时发现,导致设备长期处于断电无人维修状态,当遇上火灾时,设备就无法发挥作用。(2)未设置电气火灾监控系统。根据不同城市调查统计,电气火灾数约占火灾总数的 30%。设置电气火灾监控系统,可以在火灾发生时发出警报,提醒相关人员及时解决电气设备中的火灾隐患。而实际运行中,出于成本或者其他因素考虑,经常未设置电气火灾监控系统,可能造成更大的损失。

2.3  配电线路敷设及保护不合理

(1)负荷与非负荷设备的电源供电电缆共桥架敷设,且未设置分隔。(2)负荷供电桥架未采用防火桥架,或者桥架的耐火极限未达到规范规定的时间要求。(3)设备的供电电缆采用阻燃或者普通的电缆,未按规范要求采用耐火电线电缆,主要设备如消防水泵、电梯等未采用矿物质绝缘电缆。

2.4  配电设施未按规定使用

目前很多配电设备在安装后并没有进行定期的维护保养,很多配电设备因为年久失修发生故障,一旦出现危险后装置难以发挥作用,无法完成预警。另外,很多配电设备设施没有按照设计要求配置,导致整个系统无法运转。

3 建筑电气配电设计优化建议

要想提升建筑电气配电设计水平就要整合具体管控方案,从技术层面和管理层面落实相应的工作,提高建筑电气配电设计的整体水平,满足安全性、可靠性要求,最大程度上打造更加匹配建筑实际应用需求的配电设计方案。

3.1配电电源

在建筑电气配电设计工作中,为维持配电系统运行的稳定性和安全性,要结合实际应用规范和要求完成负荷等级的选择,并匹配对应的电源结构。按照规定,一级负荷状态要匹配两个基础电源从而实现合理性供电,在一个电源出现故障问题后另一个电源就能发挥作用,保证供电的可靠性。需注意的是,针对一些特别重要的负荷内容,除设置两个独立的上级电源供电、采取“一用一备”外,还要匹配应急电源。在实际设计工序中,为避免频繁停电对整个运行过程造成的影响,要结合实际运行趋势和状态配置柴油发电机组或EPS电源,维持应用的规范性。需注意的是,在建筑电气配电设计工序电源选择的过程中,要结合供电部门的相关数据分析母线的开闭状态,从而借助埋地方式将电缆直接引入到变配电所内,保证电源供电的同时性、可靠性。

3.2高低压断路器性能

在建筑工程电气低压配电设计项目中,要想提升综合安全管理效果,就要匹配合理的高低压断路器,提升参数设置的合理性和规范性,避免其对配电系统正常运行产生影响。在高层建筑设计中,应依据避难层和技术层的具体应用要求建构完整的设置体系,最大程度上提高应用合理性,高低压配电柜宜采取上进上出的模式,无需设置电缆沟结构,在综合分析调换实际用电需求的同时,对变压器的实际应用容量有精确的计算。

3.3二次线路的闭锁逻辑

在建筑电气配电设计工作中,要结合实际应用环境完成对应配置模式的选择和评估,高压馈线柜的二次回路是非常关键的环节,要提升其设计水平才能从根本上避免合闸回路、分闸回路以及负控辅助点不匹配的问题,减少错误连接产生的影响,维持供电系统运行的合理性。

3.4设计变压器

在设计工作中要加强数字化建设,要结合规划要求落实具体工作,匹配适当的目标。一方面要结合实际工程项目落实协调机制,通过科学计算获得对应容量参数,并将此作为基础数据选取适宜的变压器,为建筑电气低压配电设计工作质量的全面提高奠定基础;另一方面应根据整个设计环境的参数要求,在负荷中心位置设置配电所,合理设计配电系统,维持系统应用的安全性和稳定性,有效降低损耗问题,满足环保效益和应用效益并行的要求。

结束语

总之,建筑电气配电设计对于建筑工程项目而言非常重要,为提升其综合质量,要对周围环境和设计方案的可行性予以综合评估,减少安全隐患造成的不良影响,强化安全管理、技术管控等工作的整体水平,并提高工作人员的安全意识,为建筑工程项目可持续发展奠定坚实基础。

参考文献:

[1]笪良飞,谢正荣.民用建筑中“排烟窗”的电气设计探析[J].安徽建筑,2021,28(09):91-94.

[2]黄燕辉.浅谈建筑电气设计中的建筑电气设计[J].江西建材,2021(08):90-91.

[3]刘炳苡.商业综合体绿色建筑电气设计研究[J].中国建材科技,2021,30(04):116-117.

[4]秦梅君.浅谈一类高层建筑电气设计[J].房地产世界,2021(16):35-36+78.

[5]姜树伟.建筑电气配电设计中的问题研究[J].电力设备管理,2021(08):208-209+212.