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中国电气工程学报2021年29期

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内容简介

公共建筑电气系统设计

2023-07-06 11:07:23 中国电气工程学报2021年29期 伍帅
资料简介

摘要:

北京城建中南土木工程集团有限公司 215000【摘要】本论文主要是针对所设计的智能综合型大厦中各楼层不同的电气需求,进行多元化的电气系统设计,根据国家安全规定与其他器件类选择原则进行设计与选择。包括配电系统设计,照明系统设计,其中包括正常生活照明与事故应急照明。【关键词】配电系统;负荷计算;照明系统现

公共建筑电气系统设计

伍帅

北京城建中南土木工程集团有限公司  215000

【摘要】本论文主要是针对所设计的智能综合型大厦中各楼层不同的电气需求,进行多元化的电气系统设计,根据国家安全规定与其他器件类选择原则进行设计与选择。包括配电系统设计,照明系统设计,其中包括正常生活照明与事故应急照明。

【关键词】配电系统;负荷计算;照明系统

现代居民建筑设计必须建立在符合国家安全规定的基础上,保护居民人身安全与财产安全,维护所涉及建筑的安全及供电安全性、稳定性、可靠性、经济型。为了遵从现阶段国家的倡议,必须在设计过程中保证对环境的污染降到最小,做到足够清洁与环保。

一、配电系统设计

(一)负荷等级层次及所需要的供电方式

一级负荷:

1、 中断供电将危害公民人身安全与合法财产安全;

例:医院、高层建筑、人口密集区设计安全用电部分等…

2、 中断供电将造成重大的政治影响;

例:人民大会堂、国家外交接待处等…

3、 中断供电将造成重大的经济损失;

例:化工厂、兵工厂、高精度工厂等…

4、 中断供电将危害社会治安及公共场合秩序紊乱甚至进一步引发更多更严重事件;

例:监狱、高人流量商业街等…

二级负荷:

中断供电不会危及公民生命安全,但是会造成较大政治影响、经济损失、影响公众秩序的负荷。

对于二级负荷,我国规定为在非特殊情况下不中断对二级负荷的供电。所以我们也应尽可能的不中断对二级负荷的供电。可选择上述中双电源供电或环形网络供电。

三级负荷:

不属于一级和二级的电力负荷外的其他负荷,若是中断供电影响不大,可按要求中断供电的负荷,(例:学生寝室、其他建筑中非安全部分供电等…)对于本设计建筑而言,除去消防、保护、应急等部分为一级负荷外,其他部分均为三级负荷。

(二)供电方式

1、对于给一级负荷提供电能的方式,应当满足:“由两个电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源应不致同时受到损坏”的原则。选用可靠系数高的双电源回路供电,从两个高压变电站接入线路,保证一级负荷的供电需求。在考虑最恶劣情况下,我们还应增加后备发电机作为备用电源。当极端条件下(双端电源同时故障中断供电时),可用作备用电源为一级负荷不中断持续供电。(备用电源可用:柴油发电机。)

2、对于给二级负荷供电的方式,采用双回路供电方式最佳但不是必须使用。即发生事故时,一般不至使中断供电(或中断时间极短后可迅速恢复,不至使发一般生严重事故)。一般可采用“一回用一回备用”(一回高压线路供给正常使用,一回高压线路正常时用做备用)或“一回高压一回备用”(一回高压线路供给正常使用,一回备用电源,如上文提及的柴油发电机等)。这样方可达到二级负荷所需的供电要求。当负荷要求不大或者地处偏远地区、郊区等供电条件比较艰难的情况下,可采用一回6KV及以上的专用架空线路用做供电。

3、对于给三级负荷供电的方式,并没有太多特殊的要求,所以就供电可靠性而言,不像一级负荷与二级负荷一样有特殊要求,即三类负荷一般采用可靠性较低的单回路供电方式即可,虽然可靠性较低,但是布线简单、经济性高等优点,更适合要求低的三级负荷。

(三)电缆的选择

(1)按照所计算出的负荷电流选择断路器的整定值。注:断路器整定值应大于电缆中流过最大负荷电流!

(2)依据所选断路器的整定值选择合适的电缆。注:需留有一定的裕度!

(3)导线及断路器选择时,前后级间相互配合,前级断路器整定值至少比下级断路器整定值高一级;

(4)断路器需校验热稳定性、动稳定性、额定开断电流、型号等;电缆不需考虑动稳定性、额定开断电流,但仍需校验热稳定性等。

二、照明系统设计

(一)照明光源选择

(1)安全;(不发生安全事故)

(2)经济;(在保证安全的情况下选择性价比高的灯具)

(3)优质;(使用寿命长、使用中不常发生故障)

(4)高效;(亮度合格,色度达标)

(5)节能。(在同等合格亮度与色度下消耗更少的能源)

(二)照明灯具选择

灯具选择一般原则:

(1)安全性:在正常的使用过程中,不应发生爆炸、短路、漏电等涉及居民人身安全的问题。

(2)高效性:应选用效率高的照明灯具,在对应的环境下选择对应的灯具,并达到节能减排与经济环保的目的。

(3)综合多方面考虑灯具的应用场合。

(三)照度和照明方式选择

过低或过高的亮度都会对居民的正常生活造成困扰。且过高的亮度意味着需要消耗更多的电能,与我们节能减排的目标背道而驰。所以选择合理的照明亮度是不容有失的。照明亮度应迎合所在环境,例如办公区与光线匮乏区域应适当提高亮度,而其他地方可适当减低亮度(符合规定即可)。在满足照明规定的情况下,适当的降低亮度可以降低电能的损耗,并可使用上述的混合照明的方式,在达到标准的情况下改善了亮度与色度,并达到降低电能消耗,节能减排的作用。

(四)事故应急照明

1.事故应急照明

事故疏散应急照明:在安全事故发生时,为保证有序的疏散本大厦中所处的公民,在安全疏散通道中应安装事故下照明设备。事故下照明设备应有自备的蓄电池,以防止在事故情况下供电中断的问题。其次,事故照明应达到足够的亮度,以便事故发生时不至因为亮度不够而引发其他问题。在安全出口处还应设置颜色独特、引人注目的安全出口指示牌。

2.事故下应急照明灯具的选择

首先,照明灯具必须具有瞬时启动的特性,现阶段建筑设计中使用较为广泛的便是上述的正常供电时充电,中断供电时瞬时照明的应急照明灯具。若使用带延时的非瞬时启动灯具,则可能在事故发生瞬间失去照明,产生更严重的事故,危及居民人身安全,违背了事故备用照明系统的设计初衷,完全达不到预期目标。

3.事故应急照明灯具的安装与布置

在本次设计的高层智能办公大厦中,以下区域应当安装事故应急照明灯具:

(1)疏散楼梯间、安全出口、事故避难所、事故发生时消防安全区域。

(2)大型商场、展览厅、大型会议室等人员分布较为密集的场所。

(3)本智能办公建筑内部灯光匮乏且超过20米的疏散通道及内部走廊。

4.应急灯具控制方式

(1)常备式:正常工作时(供电正常未断电时):无交直流输出;供电中断状态下:有交流输出;事故应急备用照明状态下:转直流输出。

(2)常亮式:正常工作时(供电正常未断电时):有交流输出;供电中断状态下:有交流输出;事故应急备用照明状态下:转直流输出。

(3)可控制方式:正常工作时(供电正常未断电时):有交流输出,灯开关自由控制开断;供电中断状态下:交流输出,开关失去功能。

5.设计结果

疏散楼梯间、安全出口、事故避难所、事故发生时消防安全区域;本智能办公建筑内部灯光匮乏且超过20米的疏散通道及内部走廊等应设置后备电源。疏散安全出口指示牌不应过于密集也不应过于稀疏,应在约20米的间隔下安装安全出口指示牌。在门口处,安全出口指示牌应悬挂在门框上方,在其他走廊处,安全出口指示牌应安装在距离地面约20公分处。且一般常亮绿色灯光吸引注意力,以便在事故发生时可在第一时间发现安全出口,获得最佳逃离时间。

【参考文献】

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