浅析现代建筑电气设计问题

【关键字】电气设计；常见问题

　　1. 建筑电气设计的主要内容

　　1.1 电力负荷的计算

　　电力负荷，作为是建筑电气设计中的重要参数，对其的计算准确程度，直接关系到设备的选择是否合理，设备是否可以安全运行，运行是否经济等。高层建筑电气设计中，电力负荷计算的方法大致有两种，一是采用负荷密度法；二是采用需要系数法。

　　1.2 电源的设计

　　现代高层建筑电气工程设计过程中，我们通常至少设置两个相对独立电源，这样是为了保证供电可靠性，具体设计的数量是根据实际负荷大小确定的，也要跟当地的电力部门沟通，确定当地的实际电网后再做确定，切莫盲目根据自己的经验设计。我们在设计时，通常情况下是两路同时供电，互为备用。

　　建筑电气设计中，我们需要设计应急备用柴油发电机组，它是两路独立电源运行的，对其的设计要求是：特殊情况下断电时，15 s内必须迅速自动启动供电，保障重要设施的正常运行，如疏散照明、消防设备、消防电梯、重要设备用房等。

　　1.3 高低配电系统的设计

　　1.3.1 高压配电系统。现代高层建筑电气工程设计时均采用独立的两路10 kV电源同时供电。设计中，高压采用自动切换单母线分段，互为备用。母线分段的数量是与电源进线的回路数相关联的。在供电电源设计为一主一备的时候，我们才会设计单母线不分段，电源的进线我们设计时全部采用电缆进线。

　　1.3.2 电气设计时，在选择高压系统和低压干线配电方式的时候，笔者通常情况下都会采用放射式系统，楼层中的配电系统往往是混合式系统。

　　干线是配电设备中的主要组成部分。设计中，针对现代高层住宅的电力管道竖井往往是采用插接式母线槽，水平干线走线困难时，我们多采考虑用全塑电缆与竖井母干线联接，在每一层的楼竖井设计一个层间配电小间。当建筑层数较多、负荷太大的时候，一般按层数分区供电，也可以将变压器分散设在地下层、中间层或最顶层。

　　1.3.3 电气设计中，低压配电系统各级开关均采用自动空气开关，并且要设置瞬时、短延时、长延时三级过流保护装置。自动空气开关的各级保护，设计时要注意选择性配合，以防止越级跳闸现象。

　　1.3.4 为降低电气工程造价，减少变压器台数，通常设计中单台变压器的容量选择一般都大于1 000 kVA。我们通常把照明和动力分开设变压器。

　　1.3.5 按照规范要求，无功补偿都采用集中补偿方式，设计功率因数应补偿到0.9～0.95。开发商从降低造价考虑，通常让设计人员想方设法降低变压器容量，通常我们设计多集中装设在低压侧，采用于式移相电容器与配电屏放在一起。

　　1.3.6 设计中，电梯均要求采用两路不同变压器引出的专用电缆进线。为安全考虑，在电梯机房的末端配电箱设两路电源的自动切换装置。

　　1.4 电气设备选型

　　1.4.1 高压开关柜。我们在设计选择时，往往有三种供选类型：高压空气断路器、SF6开关、真空断路器。其中高压空气断路器技术陈旧，现在的建筑电气工程设计中已很少使用。SF6开关虽然有着自己的优点，但是尺寸较大，很多项目中无法使用。所以，目前10kV的真空断路器应用最为常见。

　　1.4.2 低压配电屏。低压配电屏多采用自动空气开关出线，许多生产厂家的低压配电屏也有引进技术做成抽屉式结构的，此项技术在中国已经非常成熟，主要经济技术指标已达国际领先水平。

　　1.4.3 应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。

　　1.4.4 母线槽和电缆。插接式绝缘母线槽，具有容量大、结构紧凑、可靠性高、使用维护方便等优点。

　　1.5 材料的选则

　　导线的材质的好坏直接影响着配管和配线在整个电气工程中发挥的重要功能，为了安全起见，工程师设计、项目工程中采购一定要选择质量高、性能好的钢管、导线。

　　2. 常见问题及解决措施

　　在高层建筑电气工程设计中，经常选用设备配套的变频调速控制柜，但是有些设计人员未必对设备工作原理特别清楚。有的时候，建设方也未必能按照设计要求选择合适的成套控制设备；设计不周全或考虑不到位，也会给施工增加一定的负担，下面就一些常见问题做简要的分析：

　　2.1 压力信号采集错误。变频器调速输入信号应该是模拟量信号，可以采用标准电压或电流信号，也可以是电阻信号，压力表较经济的办法是选用远传式压力表，而不能用电接点压力表。电接点压力表一般用在稳压泵保证管网压力时选用。

　　2.2 未选用水泵配套的成套控制柜，采用自己设计的非标控制柜，和其他配电柜并柜布置，虽然从配电角度来说，配电可靠，控制柜排列整齐，减少占地面积，但是常常因为开关柜成套厂技术力量有限，不能很好理解设计意图，从而不能达到变频恒压供水的功能要求。

　　2.3 开关柜成套厂提供的控制柜采用普通变频器，变频器功能不全，没有PID调节器，无法完成自动控制功能，需要改造。现在市场上有专用变频器，可利用其内置的PID调节器完成调速功能。因为变频器已经订货，更换变频器是不可能的可增加一套PLC可编程控制器或专用PID控制器，也能满足需要。

　　2.4 电气工程与土建工程的相互配合

　　电气设计过程中应该充分考虑到建筑电气安装时与土建施工的相互配合关系。如在吊顶的内部敷管线的过程中，首先要进行的是对于龙骨的进行合理的调整，在主龙骨上配置相应的管线，按照最近直线的距离的敷设，在吊顶上安装相应的接线盒，要注意的接线盒不得高于吊顶平面，在配好了钢管之后，把主要的电线电缆穿过，这样就基本上做完了整个吊顶的工作。这就需要设计人员充分了解现场施工，考虑现状情况，设计时考虑周全，为施工提供方便。

　　以上是对建筑电气设计依据、常见问题及解决方法的探讨，设计过程要充分考虑到与土建施工的紧密联系，核心的目的就是为了适应市场的需要、提高工程的整体的质量的同时降低工程上造价，为业主带来经济上的利益。

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