對建筑電氣中供配電線路設計的探討

何德海 丁必順

【摘要】供電線路設計是建筑電氣中最為重要的一個施工方面，也是現代建筑工程之中要求最高的一個因素。因此在實際的建筑電氣施工之中應該對此引起充分的重視，積極采取相關的措施和方法來提高供配電線路的設計與施工水平。

【關鍵詞】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生的有色金屬資源的浪費和無謂的能量損耗越來越嚴重，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，能源危機迫在眉睫。建筑能耗作為耗能大戶已成為危及社會可持續發展的重大問題，因此，改善建筑電氣中配電線路設計，減少無謂的資源浪費和能量損耗有著非常重要的現實意義。下面就來談談建筑電氣中配電線路設計的相關技術措施。

一、建筑電氣配電線路設計應遵循的原則

（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、顯色指數以及照明度的要求；滿足舒適性空調對溫度及新風量的要求；滿足醫療建筑、酒店、體育場館以及餐飲娛樂場所等電氣設施用電的要求以及多功能廳、展廳等照明用電的要求。

（二）考慮實際經濟效益

不能因為追求節能而不考慮所消耗的投資，隨意增加運行的費用。節能要充分結合實際情況，對經濟效益進行評估，經過比較分析，選用合理的節能材料和設備，盡量保證在較短的時間內能夠收回在節能方面增加的投資。

二、建筑電氣供配電線路設計的重要方法

（一）合理選擇線路路徑以減小導線長度

變配電室及配電箱應盡可能地靠近負荷中心，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保持在200m以內，當建筑物每層的面積大于10000m2時，變配電所要設2個以上，以縮短干線的長度。高層建筑中，應在靠近強電豎井的地方設置低壓配電室，而且不應有支線沿著干線倒送電能的現象發生。在低壓配電室提供給每個豎井的干線上，盡量保證線路是直線，少走彎路，縮短導線的長度。

（二）細致合理選用導線

1、導線的選取首先要考慮的是導體材料的選擇和導線截面的選擇。在下列場所應選用銅芯電纜或導線：1）供電可靠性要求較高的干線回路，一、二級負荷或三級負荷中重要負荷的配線；2）居住建筑、幼兒園、福利院、醫院等用電設備的配電線路；3）重要的公共建筑及人員集聚場所；4）應急系統包括消防系統線路；5）室外配電的電纜線路；導線的截面積的選擇主要由實際功率進行計算，而不是額定功率決定，這樣不僅能夠減少有色金屬的用量，還可以節省費用。2、導線或電纜芯數的選擇；1）TN-C系統應選用三相四芯電纜；2）TN-S系統應選用三相五芯電纜；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；應根據系統電壓等級，正確選擇電線電纜的額定電壓，確保長期安全運行。4、應根據建筑工程的項目特點、負荷等級、用電設備對電氣系統的供配電要求、線路的敷設方式等，選擇不同的絕緣材料及護套電纜：1）聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電纜，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：應急和通信、消防、電梯等系統的電源回路）的線路，應選用耐火型電力電纜，或礦物絕緣電纜。4）交聯聚乙烯絕緣電力電纜，宜在高層建筑中優先選用。5、應根據敷設方式和運行場所條件，選擇不同的防護結構的電纜；1）直埋電纜宜選擇能承受機械張力的鋼絲或鋼帶鎧裝電纜；2）室內電纜溝、電纜橋架、隧道、穿管等敷設時，宜選用帶外護套不帶鎧裝的電力電纜。3）空氣中敷設的電纜、有防鼠害和蟻害要求的場所，應選用鎧裝電纜。

（三）合理布線，避免相互干擾

建筑物內的布線系統有很多種，主要有火災報警及消防聯動系統、供電線路布線系統、通信自動化系統、辦公自動化系統、閉路電視系統以及保安監控系統等。有些是弱電系統，有些則是強電系統，而強電線路的電磁很容易干擾弱電線路，導致噪聲大、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，區分負載性質

建筑內負載電器比較多，且各種負載對電源及接地要求各不相同，設計時應著重考慮分路供電。照明線路中的熒光燈等非線性負荷，產生的諧波會影響電氣設備的正常工作，因此，計算機房的供電，應設計獨立的供電系統，并且在回路中加設交流不間斷電源UPS， 以防意外停電對設備造成嚴重的影響。建筑物內應設置專門的配電室，實現對上述電路的集中控制。配電室位置應設置在靠近用電量大的區域，以減少線路的電能損耗。

（五）合理地提高供配電系統的功率因數

如果系統自然功率因數不能滿足接入電網的要求，應通過無功補償來提高功率因數，降低能量的損耗。方法如下。在設計中，用電設備應盡量選用功率因數高，以提高用電設備的自然功率因數，降低用電設備的無功損耗。在變壓器低壓側安裝無功補償裝置集中補償是目前民用建筑電氣設計中使用比較廣泛的方法。

（六）負荷計算必須準確

電力負荷是供電設計的依據參數。 計算準確與否，對合理選擇設備及安全可靠與經濟運行，均起決定性作用。用電負荷計算方法選擇得當，會達到節約有色金屬、節約能源的目的，若選擇不當，會給用戶帶來不必要的投資和能源浪費。用電負荷計算方法宜按下列原則選取：對一般民用建筑，在方案設計階段可采用單位指標法；在初步設計階段及施工圖設計階段，宜采用需要系數法；對于住宅建筑，在方案設計階段可采用單位指標法和單位面積負荷密度發；初步設計及施工圖階段，宜采用單位指標法與需要系數法相結合的算法；

（七）均衡三相負荷與季節性負荷

采用三相四線制配電線路，在各相負荷均衡的情況下，中性線的電流為零，當然，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。 三相配電系統的住宅或辦公樓，其同類負荷應均勻地分配于各相上，避免如 L1 相均為照明負荷，L2 相均為插座負荷，L3 相均為電熱負荷的情況出現。 單相供電的住宅，應將各種戶型的負荷均勻地分配到各相序。

如將空調風機、風機盤管與一般照明、電開水器等計費相同的負荷，集中在一起，采用同一干線供電，既可便于用一個火警命令切除非消防用電，又可在春、秋兩季空調不用時，以同樣大的干線截面傳輸較小的負荷電流，從而減小線路損耗。

（八）接地系統

接地系統在建筑電氣設計中非常重要，因為接地系統關系到供電系統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各類電器正常運行，則必須要有一個科學完善的接地系統，特別是對于精密檢測儀器以及計算機等電子設備，接地系統能夠保證其運行的穩定性好、準確性高，避免相互之間的電磁干擾。接地系統選擇：對于220V/380V供電系統，一般采用直接接地型式作為電源中性點接地方式，按保護接地型式不同可分為TN系統與TT系統， 其中TN系統又可分為TN-C、TN-S、TN-S-C三種系統。

結束語：

充分注重建筑施工中配供電線路的設計與施工，提高建筑電氣工程的整體質量，這是我國建筑電氣工程施工中的重中之重，對于現代建筑工程有著十分重要的意義和價值。

參考文獻：

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