建筑工程技术与设计中低压供配电技术研究

建筑工程技术与设计中 低压供配电技术研究

刘金峰

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【摘要】高层建筑建筑质量和安全性同等重要，供配电安全可靠性占有重要比例。建筑功能多样化提出了更高的电气供配电系统设计要求，不仅增加系统的复杂性，也增加了设计的难度。高层建筑空间跨度大，建筑面积多，要求建筑内环境舒适、安全，设备数量也较多，这些电气设备长期运行必须要依靠可靠的供配电系统来作为基本保障。

【关键词】低压供配电系统；高层建筑；电气设计；可靠性

引言

高层建筑的出现及相关施工技术的成熟为我国城市化进程带来了一定的促进作业。高层建筑意味着可以在有限的城市土地资源中创造更多的生存空间，这显然能够有效解决各大城市土地资源不足的现状。随着高层建筑的数量越来越多、规模越来越大，其建设质量逐渐成为了社会各界广泛关注的较低。电气设计是高层建筑的基础组成部分之一，加强对于低压供配电系统的可靠性研究，对于提高高层建筑电气设计实用性无疑有着一定的现实意义。

1高层建筑以及供求配电系统安全可靠性分析

高层建筑供配电系统设计要求必须保证所有用电设备电源维持稳定状态，高层建筑中供配电系统的设计安装和稳定运行如电梯供电、防火消防照明等，一旦法神该事故就会导致不可估计的损失。供配电设备的可靠性，需要根据高层建筑的建设要求，结合设备本身特性，选择安全优势强能正常稳定工作的产品，例如变压器的使用，再例如变配电室处在负荷重心，一旦发生灾难回大理人员爱护你官网，干式变压器具有良好防火性能，环保无污染，但是价格较高，安装难度较大，所以应根据高层建筑的具体建设情况选择使用。

2设计原则探究

（1）安全性原则

电力资源的使用给人民群众生活所带来的便捷性是无法估计的，但电力资源的特殊性质决定了其难免会存在一定的风险性。尤其是对于高层建筑而言，高密度的人口分布意味着一旦出现用电安全事故所造成的影响也相对较大，因而电气设计的基本原则即为安全性原则。长期以来，供电线路的设计及调整是高层建筑电气设计的一个重点和难点，且布线控制需要基于建筑物自身的机构特征进行设计，且需要充分考虑到用户及各类建筑电气设备的用电需求。一般情况下，以高层建筑为主的小区所采取的低压配电方式为树干式配电法，而如何正确把控各个供电干线的安全确定值也是设计人员所需要面临的主要问题。若能够有效解决这些设计难点，则可以全面提高低压供配电系统的安全性。

（2）可靠性原则

众所周知，配电系统在运行过程中会因为供电速度及持续时间的增加而导致其可靠性下降。且高层建筑中往往会设置多个一级负荷电路，如消防系统所使用的电路即为一级负荷电路。一级负荷电路所连接的电气设备及系统是建筑功能实现及安全性的基本保障，一级负荷电路需要时刻保值稳定的运行状态，否则将会对建筑居民造成严重的负面影响。一般而言，使用以及负荷电路的电气设备及系统会设置应急电源，应急电源会直接与建筑物内置的柴油发动机进行连接。这样一来，即便是在供电线路出现故障问题，一级负荷电路无法正常供电的情况下，特殊的电气设备及系统也可以保持基本的运行状态。需要注意的是，为确保此类电气设备及系统的运行可靠性，其所使用的应急电源不得与一般的电器相连接，以免在发生紧急事件时导致无法正常使用。

（3）优化原则

高层建筑电气设计方案确定之后不能直接进行使用，而是依据某些特定的指标对设计方案进行优化、如节能优化是常见的优化原则之一，设计人员可以根据设计方案的基本内容，对某些特定部位的材料进行更换，将能耗较高的线路、设备等替换为低能耗、技能型的产品。需要注意的是，在优化过程中要确保整个配电系统能够预留一定的备用电量，以缓解特殊时期或用电高峰期的供电不足问题。

3.建筑机电工程中机电节能措施的具体应用

3.1机电设备的节能

为了达到节能的目的，照明系统是建筑物建设必备的系统， 所以机电设备节点，可以从照明系统入手，可以从以下几方面入手：a、对于采光好的位置，设计时可以安装太阳能蓄电池，将光能进行储备，进而转化成电能，供建筑物内部照明使用。同时可以合理安装借助光能工作的机电设备，把光能进行捕集，然后供给自身发光发热的需求。b、建筑物内部要根据人们生活和工作的需要，对机电设备进行合理的选择。比如，可以选择可以调节亮度的电灯进行安装，这样，人们在休息时可以选用柔和的低亮度， 工作时再进行调节。

3.2给排水系统的节能

给排水系统在建筑中也是必不可少的，给排水系统对水资源的损耗也很大。例如，抽水马桶的使用，当马桶出现漏水等现象时， 水泵一直处于工作状态，导致水资源一直浪费。为了解决这个问题，可以考虑选择安装变频水泵。从而智能的控制抽水马桶漏水等现象的发生，降低水资源的损耗。同时厨房等给排水系统必须处理好，保证水在供应居民生活需要的同时，避免水资源的无端浪费。

3.3合理选择电压等级

建筑机电设备在设计中，有些机电设备需要较高的电压才能进行工作。电压较高时，机电设备的运行功率高，导致电能的消耗变大。所以，建筑机电设备在安装时，要考虑使用的实际情况，对于不同建筑物中，机电设备的功能需求的配置也就大不相同。一般情况下通常为生活用电和工业用电。a、生活用电。生活用电中，一般涉及到的是电灯、空调、电视等常用的家用电器用电，这些电器在一般的电压下就可以正常使用，常用的家庭电压为 220V；b、工业用电。由于工业生产中的仪器设备功率较大， 工业用电的电压一般较高，通常情况下为 380V。为了减少能耗， 仪器设备不需要工作时，要及时切断电源，避免待机状态产生的电能损耗。

3.4通风和空调系统工程的节能

首先，我们应该合理科学的对使用的风机与空调设备进行选择: 在选择过程中应根据施工图纸的规范要求，对工程中运用到所用采暖通风末端设备的冷热量、风量、风压、设备功率与其额定的热回收效率进行反复比较并加以分析，对应不同厂家所设计的产品类型、使用的材质、外观样式及其他相应的技术参数、设备的能耗比进行多方位全面的对比，选择出合适且性价比最高的设备。然后，设备风管安装并进行及检测: 根据设计单位多提供的设计图纸和说明书，对设备的长度、宽度和标高等各部件几何尺寸进行仔细的核查。以图纸为标准，同相关的技术人员针对设备的各种性能、型号、类属、功率、尺寸大小及设备是否有损坏或者破损等进行一一检查，与此同时也要做好详细的记录，双方都没有异议时，进行签字验收即完成交接；最后将设备各项资料存档方便后期使用。

3.5冷热源及管网系统工程的节能

首先，对压缩机和交换机的设备的型号要经过严格的筛选， 必须要根据自己的实际情况选择节能效果最佳的。为了确保我们所使用的冷热源及管网系统的节能效果以及使用寿命，在设备选型上应在达到我们生产或者日常使用功能的前提之下，应该尽量选择使用中能耗低的设备。然后，在设备的压缩机和交换机的安装环节中，应该着重优化管网结构设计，提高使用过程中能源的利用效率。在实际的建筑工程当中，同一种空调设备和采暖管网采取不同的结构形式布设将会很大程度上对能源消耗和利用效率产生巨大的影响，基于以上原因在我们对压缩机和交换机进行安装过程中，应充分从管网布设结构的角度出发，怎样提高其利用率，怎样设置才能美化，从而将官网的设计合理化。

3.6电动机节能

一般的，建筑机电设备中，电机的使用率相当高，所以电机对于能源的消耗量极大，这使得节能装置的使用量大大提升。通常使用的有电子式软启动器、电机智能节电器、变频装置等。与老旧的启动方式相比，电子式软启动器在使用时使设备启动时更加稳当，并且在使用时可以对参数进行调节。电机智能节电器则是采用集成芯片，从而对电能进行有效地控制，既能有效地节约电能，还能延长机电设备的使用时间。

3.7太阳能的应用

太阳能、风能等自然资源是可再生的，一定程度上不存在着枯竭的风险，也不会产生大量的污染问题，属于环境友好型的能源。其中太阳能可有效缓解人们能源短缺问题。太阳能具有以下优点：一、太阳能可以源源不断的使用，是可再生能源；二、使用起来方便；三、不用运输，随用随取；四，在其使用中不受时空限制，太阳就会带来太阳能。五、在其使用的过程中对于环境没有污染，不会对环境产生负面的影响。同时，在太阳能的使用过程中太阳能蓄电池发挥了十分重要的作用，可以将其转化为电能，也可以转化为热能，这种较为直接的利用过程，具有着较大的优势，节约了能源和相应的成本。

4 低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性分析

（1）配电线路是保证电力负荷稳定的重要因素，所以设计人员在对高层建筑低压供配电系统进行设计的时候，保证配电线路可靠性有着十分重要的意义。设计人员在对配电线路进行设计之前，设计人员要对所设计高层建筑的功能以及电气运行特点进行明确的分析。同时，要认真的思考实际施工过程中可能会出现的问题并设计出相应的解决方案，这不但有助于设计人员更加合理的设计线路路径。而且设计人员以这种方式进行设计，也能够将影响配电线路安装方案的因素降到最低。同时，设计人员在设计配电线路的时候，也要注意线路在高层建筑中应该远离具有腐蚀性质的物质。另外，电梯设备以及消防设备在高层建筑中是必须存在的，因此设计人员在设计电梯设备以及消防设备配电的时候应该使用相匹配的线路，这有助于为高层建筑低压供配电系统的可靠性提供相应的保证。

（2）设计人员在设计高层建筑低压供配电系统的时候，要意识到供电安全以及供电质量和供配电设备之间密切的关系。所以，设计人员想要有效的提升高层建筑低压供配电系统的可靠性，就要重视合理的使用供配电设备。在建筑企业资金以及技允许的条件下合理的选择相匹配设备，或者选择具有良好的供电性能的配电设备，有效的保证配电设备自身的质量，不但可以大大的减少配电设备出现故障的概率。同时，设计人员在设计高层建筑低压供配电系统的时候，还要重视考虑低压供配电系统的运行环境以及运行情况。设计人员在设计高层建筑低压供配电系统的时候，要合理的将变压器安装到电力系统中，变压器能够有效的对大规模电气设备的用电情况进行控制以及缓解。但是，设计人员要注意为了保证电压器能够正常的发挥作用，设计人员应该尽量选择高质量的变压器。

（3）设计人员在设计高层建筑低压供配电系统的时候，还要重视考虑低压供配电系统的电源设计。假如将10kV市政电源安装到高低压变配电室中，10kV配电系统通常会使单母线运行，但若可以对两台容量相近的变压器进行科学的设计，不但能够保证电力系统的稳定运行，而且对实现同时供电的目标有着重要的意义。但是设计人员要注意同时供电的两回及以上供配电线路中，当有一回路中断供电时，其余线路应能满足全部一级负荷及二级负荷。通过这样对两台容量相近的变压器进行科学的设计，一旦其中一个线路出现问题的时候，另一个线路的电源能够代替故障的线路，为电力系统的可靠运行提供相应的保证，这就有效的避免因为其中一个电源出现损坏而对人们日常生活造成影响，设计人员以这种方式进行设计，就有效提升了高层建筑低压供配电系统的可靠性。

结束语：

综上所述，在高层建筑工程中，低压供配电系统是保证建筑使用功能的重要系统，同时，其稳定性也直接影响着使用者的人身安全。所以，相关建筑企业应不断强化对低压供配电系统的研究，优化系统的设计方案。对于所应用的电气设备的选择要确保其符合高层建筑工程的相关标准，并确保其使用过程的安全性。只有在各方面优化设计，才能有效提升高层建筑低压供配电系统的运行稳定和安全性，促进我国建筑工程行业的健康稳定发展。

参考文献：

[1]周浩博.低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性探讨[J].中外企业家，2018（29）：123.

[2]徐国华.现代高层建筑电气设计低压供配电系统的可靠性分析[J].住宅与房地产，2018（19）：131.