湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陳聲友

在建筑供配電系統(tǒng)方面，展開相應(yīng)的設(shè)計(jì)作業(yè)時(shí)最為關(guān)鍵的內(nèi)容便為負(fù)荷計(jì)算，可以給變壓器的選擇等工作帶來(lái)必要的支撐，由此確保電氣系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的運(yùn)行，且可以發(fā)揮出對(duì)應(yīng)的節(jié)能作用，促使負(fù)荷計(jì)算和電氣設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)有效的整合，能夠?qū)ㄖ┡潆娤到y(tǒng)方案起到相應(yīng)的優(yōu)化作用，由此使得建筑的智能化得到較大的提升，且可以確保安全性，在此經(jīng)過(guò)里還會(huì)達(dá)成實(shí)用性，這對(duì)于樓宇的智能化而言會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

以智能化建筑來(lái)看，其會(huì)給住戶帶來(lái)較多的便利，這種情況下內(nèi)部的用電設(shè)備呈現(xiàn)出了多元化的特點(diǎn)，這樣對(duì)供電系統(tǒng)的負(fù)荷有了更為嚴(yán)格的要求。進(jìn)行供配電系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算及科學(xué)設(shè)計(jì)，會(huì)對(duì)電氣系統(tǒng)的有效運(yùn)行起到積極的促進(jìn)作用?；诖吮疚恼归_了相關(guān)的分析，希望能夠帶來(lái)借鑒。

1 智能化建筑電氣供配電系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算

1.1 負(fù)荷計(jì)算方法

圖1 智能化建筑

常用的負(fù)荷計(jì)算方法有二項(xiàng)式法、利用系數(shù)法、需要系數(shù)法等幾種。本文以需要系數(shù)法為例，對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。公式如下：Pjs=KxPs，式中：Pjs為有功功率，單位為kW；Kx為需要系數(shù)，由住宅戶數(shù)決定；Ps為總設(shè)備容量，單位為kW。

1.2 用戶負(fù)荷計(jì)算

家用電器的增加，使得居民用電負(fù)荷也呈現(xiàn)出明顯的遞增現(xiàn)象。按照家用電器功率的不同，可以分為3類：I類包括電冰箱、空調(diào)等大功率用電器，在安裝時(shí)要求有接地端子和接地線[1]；II類包括吹風(fēng)機(jī)、微波爐等電器，沒(méi)有接地要求，但是必須使用雙重絕緣；Ⅲ類包括手機(jī)充電器、電動(dòng)剃須刀等。

有功功率計(jì)算公式為：PeKx=UeIjscosφ，式中：Pe為額定功率，取值為6kW；Kx為需要系數(shù)，普通住房取1；Ue為額定電壓，取220V；cosφ為功率因數(shù)，常用家用電器取0.85，則上式計(jì)算所得Ijs結(jié)果為32A。

表1 不同住宅戶數(shù)的需要系數(shù)值

1.3 公共電力負(fù)荷計(jì)算

住宅公共電力負(fù)荷主要指公共照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等電力設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的負(fù)荷。以排煙機(jī)為例，其負(fù)荷計(jì)算方式如下：首先根據(jù)設(shè)備型號(hào)查找其運(yùn)行功率，某型號(hào)排煙機(jī)的功率為11kW、并且為三相負(fù)荷，則參照公式：式中：Pe、Kx取值同上，電壓U為380V，公共電力設(shè)備的功率因數(shù)取0.8，則上式中計(jì)算的Ijs值為21A。

2 智能化建筑電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及綜合布線

在智能建筑用電方面往往有著眾多的設(shè)施，整體的耗電量相對(duì)較大，這種情況下展開估算時(shí)便存在著相當(dāng)程度的難度，如此便對(duì)供電的可靠性有了更為嚴(yán)格的要求，而且在電源質(zhì)量方面也有著極高的標(biāo)準(zhǔn)，展開智能建筑的配電系統(tǒng)工作時(shí)必須要把側(cè)重點(diǎn)放在下列。

圖1 配電自動(dòng)化結(jié)構(gòu)圖

2.1 準(zhǔn)確估算用電負(fù)荷

和一般建筑進(jìn)行對(duì)比的話，在智能建筑方面，其所產(chǎn)生的具體用電負(fù)荷通常都無(wú)法進(jìn)行精準(zhǔn)的估算，因?yàn)槭褂昧讼鄬?duì)較多的高科技產(chǎn)品，這樣便使得整體的工作復(fù)雜度隨之提升，由于這些高科技產(chǎn)品通常都會(huì)存在著更換頻繁的特點(diǎn)，那么從最初的設(shè)計(jì)到圖紙到制作完成都會(huì)存在變化的可能[2]，這種情況下便會(huì)使得設(shè)備的負(fù)荷也存在著變化的情況。

在電氣施工人員方面，展開相應(yīng)的圖紙繪制工作前便要完成好對(duì)應(yīng)的用電負(fù)荷驗(yàn)算，而在驗(yàn)算方法上通常都要把系數(shù)法當(dāng)成是主要的措施，由此則是借助負(fù)荷密度法展開相應(yīng)的核驗(yàn)工作。部分高層建筑通常都需要相對(duì)較長(zhǎng)的建筑周期，假若出現(xiàn)資金等方面的問(wèn)題的話，那么整體的建設(shè)周期會(huì)更長(zhǎng)，如果發(fā)生這種問(wèn)題的話，必須要結(jié)合產(chǎn)品的變化從而給建筑的用電負(fù)荷展開相應(yīng)的二次復(fù)核驗(yàn)算，假如變化相對(duì)較大的話，那么則是應(yīng)該由設(shè)計(jì)單位展開相應(yīng)的修改工作，由此保障電氣設(shè)施和材料能夠得到全方位的應(yīng)用，且可以處于安全運(yùn)行的情況，并且可以很好的防止出現(xiàn)成本的浪費(fèi)[3]。

2.2 合理劃分負(fù)荷等級(jí)

以智能建筑來(lái)看，其所包含的全部用電設(shè)施必須展開相應(yīng)的負(fù)荷等級(jí)劃分，工作要結(jié)合劃分的結(jié)果從而進(jìn)行相應(yīng)的供電，由此保障整體供電的安全可靠。和一般的用電設(shè)施進(jìn)行對(duì)比的話，智能設(shè)施往往都會(huì)處于連續(xù)工作的狀態(tài)之下，這種情況下應(yīng)該結(jié)合有關(guān)的規(guī)范展開相應(yīng)的等級(jí)劃分。

在進(jìn)行管理工作時(shí)，所運(yùn)用到的計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)施往往都會(huì)將其負(fù)荷劃分成一級(jí)，而在供電措施方面則是會(huì)借助雙電源末端自切，以及USP展開供電，這種情況下所允許的斷電周期是0～4ms。而在主要業(yè)務(wù)方面，這一部分所應(yīng)用到的電子計(jì)算機(jī)等則是應(yīng)該結(jié)合負(fù)荷等級(jí)層而進(jìn)行劃分，主要為一級(jí)，在供電措施方面能夠借助雙電源末端展開自切，而與之對(duì)應(yīng)的允許斷電時(shí)間是4ms～200ms。

在通訊設(shè)施方面，結(jié)合對(duì)應(yīng)的負(fù)荷等級(jí)展開相應(yīng)的劃分、主要為一級(jí)，在供電措施方面借助雙電源末端展開自切，而與之對(duì)應(yīng)的允許斷電周期是4ms～200ms。消防泵等設(shè)施方面，結(jié)合對(duì)應(yīng)的負(fù)荷等級(jí)展開劃分，為一級(jí)，在供電措施方面主要借助雙電源末端自切，而在允許斷電時(shí)間上主要是對(duì)應(yīng)的數(shù)值是4ms～200ms。對(duì)客梯電源與生活水泵，需將其負(fù)荷等級(jí)劃分為二級(jí)[4]，供電措施采用雙電源供電，允許斷電時(shí)間為200ms～1500ms。當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備負(fù)荷等級(jí)劃分有誤或供電措施有誤時(shí)，應(yīng)立即上報(bào)至設(shè)計(jì)單位，由設(shè)計(jì)單位進(jìn)行修改。

最后是客廳電源和生活水泵等。結(jié)合對(duì)應(yīng)的負(fù)荷進(jìn)行等級(jí)劃分，此部分為二級(jí)，所使用的供電措施為雙電源供電。如果出現(xiàn)設(shè)備負(fù)荷等級(jí)劃分錯(cuò)誤、或者是在供電措施方面存在問(wèn)題的話，那么則是應(yīng)該進(jìn)行上報(bào)，傳送到對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)單位，由該部門展開相應(yīng)的修改。

2.3 保證電源質(zhì)量

當(dāng)用電設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的作業(yè)時(shí)，整體的性能往往會(huì)被電源質(zhì)量所影響，而電源質(zhì)量還會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的安全可靠性造成非常大的影響，所以在智能建筑電源方面，必須要確保質(zhì)量可以符合對(duì)應(yīng)的規(guī)范：

首先，在電壓傳輸方面，對(duì)應(yīng)的損耗必須處于相對(duì)較小的態(tài)勢(shì)下，并能夠?qū)崿F(xiàn)電壓的穩(wěn)定，必須要保障不會(huì)出現(xiàn)過(guò)大的諧波分量。通常也在電壓波動(dòng)方面必須要保持在±5%，而在頻率變化方面則是必須要小于正負(fù)±0.5%，整體的波形失真率則是必須小于10%，展開相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作時(shí)，圖紙所呈現(xiàn)的往往為理想狀況，為能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)電源的具體情況有著較好的掌握，這種情況下必須要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際狀況，同時(shí)從業(yè)主方的具體需求出發(fā)，從而應(yīng)用有效的措施。

其次，要將側(cè)重點(diǎn)放在電壓波動(dòng)層面，能夠借助下列措施展開相應(yīng)的控制，如果是容量相對(duì)較大的設(shè)施，則是可以借助專用的變壓器展開供電工作，而如果是容量相對(duì)較大并要頻繁啟動(dòng)的設(shè)施，那么則是應(yīng)該借助降壓?jiǎn)?dòng)，由此降低給電網(wǎng)造成的沖擊，電力系統(tǒng)里通常存在著很多的電力設(shè)施出現(xiàn)諧波的可能，面對(duì)這些設(shè)施，則是能夠借助與之關(guān)聯(lián)的措施從而實(shí)現(xiàn)對(duì)諧波出現(xiàn)的有效抑制。

最后，如果應(yīng)用大的設(shè)施，對(duì)電源質(zhì)量有著較為嚴(yán)格的要求，那么則是可以借助已鎖相的轉(zhuǎn)換型靜態(tài)開關(guān)UPS系統(tǒng)進(jìn)行供電[5]。

2.4 智能建筑綜合布線

在智能建筑方面，往往都會(huì)對(duì)通信有著非常高的要求，主要表現(xiàn)為語(yǔ)音通信、數(shù)據(jù)通信、視頻信號(hào)通信等，而這些系統(tǒng)的應(yīng)用往往會(huì)借助綜合布線展開，這種方式能夠帶來(lái)一種不同系統(tǒng)全部可以有效使用的線路，也就是對(duì)多元的系統(tǒng)展開有效的連接，由此達(dá)成全方位的整合，而以具體的施工方法來(lái)看，這和先前的布線方式有著非常大的不同。

首先在綜合布線施工方面，這部分的工作能夠進(jìn)行劃分，表現(xiàn)為布管與布線、還有設(shè)備連接等，在布管與布線方面有著相當(dāng)程度的共同性，不管應(yīng)用何種產(chǎn)品，相應(yīng)的施工方法都有著相當(dāng)程度的類似性，并且必須依據(jù)一種標(biāo)準(zhǔn)。而在設(shè)備連接方面則是也盡可能的去遵循相同的標(biāo)準(zhǔn)，然而在包含連接方式確定等內(nèi)容上則是能夠由廠家進(jìn)行決定。

在這部分的工作上沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這種情況下展開施工的工作人員，則是能夠結(jié)合業(yè)主的具體需求、借助對(duì)不同類型產(chǎn)品的具體情況的有效分析以及對(duì)比，由此選出性價(jià)比高的產(chǎn)品。還應(yīng)該在施工前對(duì)安裝的標(biāo)準(zhǔn)展開相應(yīng)的明確，具體施工時(shí)應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的執(zhí)行。如果路徑不同的話，展開相應(yīng)的布線方式選擇時(shí)，必須從現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的具體實(shí)際出發(fā)，由此結(jié)合具體的情況選出與之匹配的方式。然而需要注意的是，必須要防止受到原設(shè)計(jì)的影響。

其次，在資料編制管理方面，施工方必須要扎實(shí)的完成好資料的編制作業(yè)，在資料方面通常要包括設(shè)計(jì)圖紙，主要是總體結(jié)構(gòu)圖等。還有就是施工圖紙，最后則是在進(jìn)行施工時(shí)出現(xiàn)的記錄和相應(yīng)的變更資料等。

3 智能建筑防雷接地

和一般建筑進(jìn)行對(duì)比的話，智能建筑里往往有著更多的電子設(shè)施，而這些系統(tǒng)和設(shè)施通常都對(duì)抗干擾有著更為嚴(yán)格的要求，所以在進(jìn)行電氣施工時(shí)應(yīng)該完成好相應(yīng)的防雷接地工作。假若在開展此項(xiàng)工作時(shí)依舊使用的是一般建筑的方法，僅僅把雷電流直接引到地下，那么必然會(huì)使得周邊的空間出現(xiàn)電磁場(chǎng)變化，造成周邊導(dǎo)線出現(xiàn)一定的感應(yīng)電流，由此給電子設(shè)施帶來(lái)相應(yīng)的破壞，所以在智能建筑方面整體都必須有著較好的接地，借助設(shè)置足夠的防雷引下線由此能夠?qū)﹄娢粚?shí)現(xiàn)多層的屏蔽，這樣可以使得建筑設(shè)施呈現(xiàn)更加可靠的安全性。

展開具體的防雷接地工作時(shí)，相應(yīng)的工作人員必須要完成好電位的檢查，明確全部的連接點(diǎn)都能夠符合具體的規(guī)范，且要確保電氣連接可以處于良好的狀態(tài)，假若存在斷線的話，那么則會(huì)因?yàn)槔讚舳霈F(xiàn)相應(yīng)的感應(yīng)電壓，所以必須在不同的均壓環(huán)隱蔽前展開接地點(diǎn)電阻與等點(diǎn)位的測(cè)試作業(yè)。還有，必須在建筑里的不同樓層展開相應(yīng)的鏈接版設(shè)置工作，由此保障和接地主干線實(shí)現(xiàn)可靠的連接，最終給那些微電子設(shè)施帶來(lái)較好的保護(hù)，防止由于雷電的干擾出現(xiàn)損壞。假若條件許可的話，那么能夠構(gòu)建專門的接地干線，只服務(wù)于微電子設(shè)施，且能夠在進(jìn)線端構(gòu)建專門的防雷設(shè)施。

討論：智能化建筑內(nèi)部電氣設(shè)備數(shù)量的增加，對(duì)供配電系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性有著更高的要求，因而做好系統(tǒng)設(shè)計(jì)和負(fù)荷計(jì)算，成為智能建筑建設(shè)的一項(xiàng)重要任務(wù)。在使用系數(shù)法準(zhǔn)確計(jì)算供電負(fù)荷的基礎(chǔ)上，科學(xué)選擇合適的變壓器、繼電保護(hù)器和備用電源，完善供配電系統(tǒng)的功能，對(duì)維護(hù)建筑內(nèi)部電氣系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，以及各項(xiàng)智能服務(wù)的提供有積極幫助。