影響建筑電氣設計低壓供配電系統可靠性的因素及對策

高海強

摘要：現階段，人人提倡環保、提倡低碳，城市化現代化建設的快速發展，用電負荷逐漸增多。在建筑建設中，配電的安全穩定是決定建筑品質、保障居民生活生產的主要因素，這離不開低壓供配電系統的應用。因此，本文主要依據建筑電氣設計低壓供配電系統應用的意義，分析影響低壓供配電系統可靠性的因素，并探究具體提升可靠性的對策。

關鍵詞：電氣設計;配電系統;可靠性因素;提升對策

引言

隨著城市化現代化建設的快速發展，大型、超大型綜合體，超高層建筑、智慧城市及智能建筑越來越多，與普通建筑相比，這些建筑物內的電氣設備數量也越來越多，需要更多的電能，這在無形之中也增加了電氣使用的安全隱患。眾多的用電設備對電能的質量及穩定性也提出了更高的要求，在這種形式下，低壓供配電系統的可靠性研究成為相關工作人員的關注重點。保證低壓供配電系統的安全、可靠運行，是保證建筑物電氣系統正常運行的前提。因此，在進行建筑電氣設計的過程中，設計人員一定要關注低壓供配電系統的可靠性影響因素，提升建筑品質。^[]

一、低壓供配電系統概述

（一）建筑低壓供配電系統的特點

建筑工程中的低壓配電系統是整個電力系統的末端，是電能大量消耗的地方，也是電力系統的價值所在。低壓供配電系統與生產設備的穩定高效運行密切相關、與建筑物的品質密切相關，影響著現代群體的生活質量及效率。

隨著社會發展的不斷進步及人們對日益增長的美好生活的需求，大型、超大型綜合體，超高層建筑、智慧城市及智能建筑的出現，均對低壓配系統的技術先進、可靠安全提出了更高的要求。

因此，加強低壓供配電系統的優化設計，提高低壓配電系統的安全穩定運行是社會發展的趨勢，加強配電系統的穩定性研究尤為重要。

（二）建筑電氣設計低壓供配電系統的要求

大型、超大型綜合體，超高層建筑、智慧城市及智能建筑用電負荷的劇增、智能電子設備的運用，對供電電源的安全穩定提出了更高的要求。人們需要更加穩定清潔的電能，所以配電系統的穩定性需要不斷提升。

二、影響低壓供配電系統可靠性的因素

（一）電源安全性

建筑中的用電設備都取電自低壓配電系統電源。倘若設備正常運行或發生火災時供電電源出現終斷，那勢必會帶來不可估量的損失，影響人們的正常生產和生活。因此，在電氣設計中必須注意電源的安全性，依據用電負荷的性質對負荷進行分級，針對不同性質的負荷等級采取不同的供電電源方式，保障負荷電源的安全可靠。只有保障供電電源的安全可靠才能在危機時刻保證電氣系統的安全可靠。

（二）供配電持續性

通常情況下，低壓配電系統始于相應的配電變壓器，電源至用電設備之間會經過不同層級的開關設備和導線連接。只有保障各個環節之間的設備正常運行才能使供配電持續可靠，從而保障人們正常生產、生活與工作的需求。

三、提升電氣設計低壓供配電系統可靠性的對策

（一）變壓器設計方面

變壓器是整個低壓配電系統的心臟，其安全可靠的運行決定著配電系統的可靠性。隨著大型、特大型綜合體的出現，用電負荷出現了大量的劇增。合理設置變配電室的位置及大小對配電可靠性也有決定性的作用。設計人員需要根據建筑物負荷大小把變配電室設置在負荷中心，減少供配電線路長度，減少供配電層級，從源頭保障電源的可靠性。并且需要依據建筑物的負荷等級合理的設置變壓器，對于一二級的負荷盡量設置偶數臺變壓器，在變壓器常規檢修、故障情況下可以保證有其它變壓器進行供電，提高電源的穩定性;另外，建筑變壓的設置還需綜合多方面的因素考慮。變壓器需常年運轉，屬于不宜更換的設備，隨著用電設備的增多，需要應對后期負荷的增加，對此變壓器的初裝負載率不能過高，需要配置在較低的經濟運行區域。對于季節性負荷，可以專門設置變壓器，保障供電可靠。其次還要考慮變壓器的接地形式、變配電室的防澇被淹等。

（二）配電系統形式

在低壓供配電系統中，接地主要分為系統接地、保護接地、雷電保護接地和防靜電接地，各接地系統對配電系統的安全可靠運行均發揮著重要作用。其中系統接地的作用是給配電系統提供一個參考電位并使配電系統正常和安全的運行。保護接地的作用是降低電氣裝置的外露導電部分在故障時的對地電壓或接觸電壓。配電系統分為三種形式，分別為TN、TT和IT。TN又包括TN-C，TN-S系統，TN系統既保護接地通過與電源中性點的連接而接地。TN-C系統在配電系統內N線和PE線是合一的，由于TN-C系統的PEN線不能切斷，保護設備不能裝用四極隔離開關進行檢修隔離，不能裝設剩余電流保護器RCD，不得應用于信息系統等缺點，除特殊情況外不宜采用此系統。TN-S接地系統在配電系統內N線和PE線是分開的，適用于內部設有變壓器的建筑物，尤其是爆炸危險場所;TT系統既系統接地和保護接地單獨設置，互不影響，特別適用于戶外不宜做等電位連接的場所;IT系統既系統接地采用不接地或經高阻抗接地，保護接地單獨接地的系統，特別適用于對供電不間斷和防電擊要求較高的場所。電氣設計人員需要根據建筑物實際情況選用適當的配電系統形式來滿足工程需要，保障供配電系統的安全可靠。

（三）保護裝置

在配電系統中，保護裝置的應用是保護配電系統安全運行的有效工具，它可以有效隔離電氣故障，減小事故范圍，增加配電系統的可靠性。在電氣設計的過程中，合理的設置保護裝置是重中之重。保護裝置的設置需要考慮上下級的有效配合及相關的靈敏性，保證保護裝置不拒動、不誤動，使故障可以在有效范圍內快速切除，不至于波及到非故障線路，減小故障范圍，增加配電系統的穩定性。保護裝置的設置位置需要合理的分析，不是設置的越多越好。過多的保護裝置增加了配電級數及出現故障的概率，反而減低了系統的供電可靠性。

總結

總而言之，在現代建筑建設和發展的過程中，對影響建筑電氣設計低壓供配電系統可靠性的因素進行研究，尋找合適的解決對策，對建設工程發展有著重要意義。現階段，影響低壓供配電系統可靠性的因素主要有變壓器的設置、配電系統的形式、保護裝置的合理設置等，其相互影響和制約，在進行電氣設計的過程中，需要依據建筑的性質及使用情況綜合協調幾方面的影響，合理的設置，從而保提高電系統的可靠性。

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