對建筑電氣中供配電線路設(shè)計(jì)的探討

何德海 丁必順

【摘要】供電線路設(shè)計(jì)是建筑電氣中最為重要的一個(gè)施工方面，也是現(xiàn)代建筑工程之中要求最高的一個(gè)因素。因此在實(shí)際的建筑電氣施工之中應(yīng)該對此引起充分的重視，積極采取相關(guān)的措施和方法來提高供配電線路的設(shè)計(jì)與施工水平。

【關(guān)鍵詞】建筑；電氣施工；配供電線路

近年來，建筑電氣中供配電線路產(chǎn)生的有色金屬資源的浪費(fèi)和無謂的能量損耗越來越嚴(yán)重，而我國又是人口大國，資源相對匱乏，能源的消耗正在急劇增加，能源危機(jī)迫在眉睫。建筑能耗作為耗能大戶已成為危及社會可持續(xù)發(fā)展的重大問題，因此，改善建筑電氣中配電線路設(shè)計(jì)，減少無謂的資源浪費(fèi)和能量損耗有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。下面就來談?wù)劷ㄖ姎庵信潆娋€路設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)措施。

一、建筑電氣配電線路設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則

（一）滿足建筑物的功能要求

滿足建筑物的功能要求主要有：滿足建筑物不同場所的色溫、顯色指數(shù)以及照明度的要求；滿足舒適性空調(diào)對溫度及新風(fēng)量的要求；滿足醫(yī)療建筑、酒店、體育場館以及餐飲娛樂場所等電氣設(shè)施用電的要求以及多功能廳、展廳等照明用電的要求。

（二）考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益

不能因?yàn)樽非蠊?jié)能而不考慮所消耗的投資，隨意增加運(yùn)行的費(fèi)用。節(jié)能要充分結(jié)合實(shí)際情況，對經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評估，經(jīng)過比較分析，選用合理的節(jié)能材料和設(shè)備，盡量保證在較短的時(shí)間內(nèi)能夠收回在節(jié)能方面增加的投資。

二、建筑電氣供配電線路設(shè)計(jì)的重要方法

（一）合理選擇線路路徑以減小導(dǎo)線長度

變配電室及配電箱應(yīng)盡可能地靠近負(fù)荷中心，以減短供電線路的長度，降低線路的損失。 一般情況下，低壓線路的供電半徑應(yīng)保持在200m以內(nèi)，當(dāng)建筑物每層的面積大于10000m2時(shí)，變配電所要設(shè)2個(gè)以上，以縮短干線的長度。高層建筑中，應(yīng)在靠近強(qiáng)電豎井的地方設(shè)置低壓配電室，而且不應(yīng)有支線沿著干線倒送電能的現(xiàn)象發(fā)生。在低壓配電室提供給每個(gè)豎井的干線上，盡量保證線路是直線，少走彎路，縮短導(dǎo)線的長度。

（二）細(xì)致合理選用導(dǎo)線

1、導(dǎo)線的選取首先要考慮的是導(dǎo)體材料的選擇和導(dǎo)線截面的選擇。在下列場所應(yīng)選用銅芯電纜或?qū)Ь€：1）供電可靠性要求較高的干線回路，一、二級負(fù)荷或三級負(fù)荷中重要負(fù)荷的配線；2）居住建筑、幼兒園、福利院、醫(yī)院等用電設(shè)備的配電線路；3）重要的公共建筑及人員集聚場所；4）應(yīng)急系統(tǒng)包括消防系統(tǒng)線路；5）室外配電的電纜線路；導(dǎo)線的截面積的選擇主要由實(shí)際功率進(jìn)行計(jì)算，而不是額定功率決定，這樣不僅能夠減少有色金屬的用量，還可以節(jié)省費(fèi)用。2、導(dǎo)線或電纜芯數(shù)的選擇；1）TN-C系統(tǒng)應(yīng)選用三相四芯電纜；2）TN-S系統(tǒng)應(yīng)選用三相五芯電纜；3）高壓10KV交流線路，一般采用三芯電力電纜。

3、絕緣水平的選擇；應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)電壓等級，正確選擇電線電纜的額定電壓，確保長期安全運(yùn)行。4、應(yīng)根據(jù)建筑工程的項(xiàng)目特點(diǎn)、負(fù)荷等級、用電設(shè)備對電氣系統(tǒng)的供配電要求、線路的敷設(shè)方式等，選擇不同的絕緣材料及護(hù)套電纜：1）聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電纜，適用于一般工程；2）重要的高層建筑，宜選用阻燃型電力電纜；3）對防火要求更高（如：應(yīng)急和通信、消防、電梯等系統(tǒng)的電源回路）的線路，應(yīng)選用耐火型電力電纜，或礦物絕緣電纜。4）交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，宜在高層建筑中優(yōu)先選用。5、應(yīng)根據(jù)敷設(shè)方式和運(yùn)行場所條件，選擇不同的防護(hù)結(jié)構(gòu)的電纜；1）直埋電纜宜選擇能承受機(jī)械張力的鋼絲或鋼帶鎧裝電纜；2）室內(nèi)電纜溝、電纜橋架、隧道、穿管等敷設(shè)時(shí)，宜選用帶外護(hù)套不帶鎧裝的電力電纜。3）空氣中敷設(shè)的電纜、有防鼠害和蟻害要求的場所，應(yīng)選用鎧裝電纜。

（三）合理布線，避免相互干擾

建筑物內(nèi)的布線系統(tǒng)有很多種，主要有火災(zāi)報(bào)警及消防聯(lián)動系統(tǒng)、供電線路布線系統(tǒng)、通信自動化系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)以及保安監(jiān)控系統(tǒng)等。有些是弱電系統(tǒng)，有些則是強(qiáng)電系統(tǒng)，而強(qiáng)電線路的電磁很容易干擾弱電線路，導(dǎo)致噪聲大、信號模糊，甚至影響弱電線路的正常使用。

（四）采用分路供電及控制，區(qū)分負(fù)載性質(zhì)

建筑內(nèi)負(fù)載電器比較多，且各種負(fù)載對電源及接地要求各不相同，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重考慮分路供電。照明線路中的熒光燈等非線性負(fù)荷，產(chǎn)生的諧波會影響電氣設(shè)備的正常工作，因此，計(jì)算機(jī)房的供電，應(yīng)設(shè)計(jì)獨(dú)立的供電系統(tǒng)，并且在回路中加設(shè)交流不間斷電源UPS， 以防意外停電對設(shè)備造成嚴(yán)重的影響。建筑物內(nèi)應(yīng)設(shè)置專門的配電室，實(shí)現(xiàn)對上述電路的集中控制。配電室位置應(yīng)設(shè)置在靠近用電量大的區(qū)域，以減少線路的電能損耗。

（五）合理地提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)

如果系統(tǒng)自然功率因數(shù)不能滿足接入電網(wǎng)的要求，應(yīng)通過無功補(bǔ)償來提高功率因數(shù)，降低能量的損耗。方法如下。在設(shè)計(jì)中，用電設(shè)備應(yīng)盡量選用功率因數(shù)高，以提高用電設(shè)備的自然功率因數(shù)，降低用電設(shè)備的無功損耗。在變壓器低壓側(cè)安裝無功補(bǔ)償裝置集中補(bǔ)償是目前民用建筑電氣設(shè)計(jì)中使用比較廣泛的方法。

（六）負(fù)荷計(jì)算必須準(zhǔn)確

電力負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)的依據(jù)參數(shù)。 計(jì)算準(zhǔn)確與否，對合理選擇設(shè)備及安全可靠與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，均起決定性作用。用電負(fù)荷計(jì)算方法選擇得當(dāng)，會達(dá)到節(jié)約有色金屬、節(jié)約能源的目的，若選擇不當(dāng)，會給用戶帶來不必要的投資和能源浪費(fèi)。用電負(fù)荷計(jì)算方法宜按下列原則選?。簩σ话忝裼媒ㄖ诜桨冈O(shè)計(jì)階段可采用單位指標(biāo)法；在初步設(shè)計(jì)階段及施工圖設(shè)計(jì)階段，宜采用需要系數(shù)法；對于住宅建筑，在方案設(shè)計(jì)階段可采用單位指標(biāo)法和單位面積負(fù)荷密度發(fā)；初步設(shè)計(jì)及施工圖階段，宜采用單位指標(biāo)法與需要系數(shù)法相結(jié)合的算法；

（七）均衡三相負(fù)荷與季節(jié)性負(fù)荷

采用三相四線制配電線路，在各相負(fù)荷均衡的情況下，中性線的電流為零，當(dāng)然，中性線上就沒有能耗，也沒有電壓降，所以，中性線上電流越小，能耗就越少。 三相配電系統(tǒng)的住宅或辦公樓，其同類負(fù)荷應(yīng)均勻地分配于各相上，避免如 L1 相均為照明負(fù)荷，L2 相均為插座負(fù)荷，L3 相均為電熱負(fù)荷的情況出現(xiàn)。 單相供電的住宅，應(yīng)將各種戶型的負(fù)荷均勻地分配到各相序。

如將空調(diào)風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)盤管與一般照明、電開水器等計(jì)費(fèi)相同的負(fù)荷，集中在一起，采用同一干線供電，既可便于用一個(gè)火警命令切除非消防用電，又可在春、秋兩季空調(diào)不用時(shí)，以同樣大的干線截面?zhèn)鬏斴^小的負(fù)荷電流，從而減小線路損耗。

（八）接地系統(tǒng)

接地系統(tǒng)在建筑電氣設(shè)計(jì)中非常重要，因?yàn)榻拥叵到y(tǒng)關(guān)系到供電系統(tǒng)的可靠性和用電的安全性。要想保證操作者安全及建筑物內(nèi)各類電器正常運(yùn)行，則必須要有一個(gè)科學(xué)完善的接地系統(tǒng)，特別是對于精密檢測儀器以及計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備，接地系統(tǒng)能夠保證其運(yùn)行的穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確性高，避免相互之間的電磁干擾。接地系統(tǒng)選擇：對于220V/380V供電系統(tǒng)，一般采用直接接地型式作為電源中性點(diǎn)接地方式，按保護(hù)接地型式不同可分為TN系統(tǒng)與TT系統(tǒng)， 其中TN系統(tǒng)又可分為TN-C、TN-S、TN-S-C三種系統(tǒng)。

結(jié)束語：

充分注重建筑施工中配供電線路的設(shè)計(jì)與施工，提高建筑電氣工程的整體質(zhì)量，這是我國建筑電氣工程施工中的重中之重，對于現(xiàn)代建筑工程有著十分重要的意義和價(jià)值。

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