建筑低壓配電設計的思考

【摘 要】建筑供配電系統主要由高壓、低壓配電線路、變配電設備及用戶終端用電設備及相應的控制保護設施等部分組成。其中低壓配電內容為最末端配電部分，直接與建筑末端用電設備相連接，也最與人最為接近和了解，本文中以高層建筑工程為研究視角，介紹了高層建筑低壓配電系統的相應的設計。

【關鍵詞】高層建筑；低壓配電；設計

隨著人們生活水平的提升，居民使用的家用電器向著多元化的方向發展，用電量明顯提升。如何確保每個家庭、小區都能安全合理的用電成為用電設計必須思考的問題。低壓配電系統受到大眾的廣泛重視和關注，為保障電氣低壓系統安全運行，確保建筑用電設施和居民的安全，必須對低壓配電系統進行合理的設計。

1.高層建筑工程概況

本次設計的高層建筑一棟共有15層，首層是大商場，2—15層為住宅，車庫在地下室，整個建筑的總面積為10000平方米，總用地面積為2000.6平方米。該高層建筑屬于二類民用建筑。本工程首層為商場，這就需要與各個專業進行有效的接口設計，嚴格按照接口設計文件劃分各專業的設計范圍，實現無縫聯接。故低壓配電系統應總體考慮商場配電原則，根據負荷等級，各專業提供的需求容量預留電源容量及回路數量。

高層建筑低壓配電系統進行設計時，要根據其規模、負荷、位置等選擇最佳的配電系統和配電方式。通常使用的配線方式主要有樹干式、反射式、鏈式。盡可能把高電壓供電線路設置在負荷中心，從而降低不必要的損耗。供配電設計主要內容主要有高低壓配電系統、照明配電系統、動力配電系統、接地保護等部分，實際設計時要詳細說明建筑物的供配電系統簡圖，如圖1。照明配電系統及動力照明系統先進行設計，然后返給低壓配電系統，然后通過負荷計算選擇相應的低壓配電設備、開關及電纜等，然后選擇各適的變壓器及高壓配電設備、開關及母線等，并校驗各級開關靈敏性等相關內容。

這是個反復的設計過程，需要上下級之間的協調配合，統一進行。

2.設計合理的低壓配電系統

建筑的低壓配電系統其接地關系與電氣設備安全運行有必然的聯系，低壓配電系統主要由保護接地和系統接地組成。設計合理的系統接地能促使系統正常運行。設置保護接地設備后故障電壓只有PE線和接地電阻（RA）的電壓下降，RA也能為故障電流Id提供最佳的返回電源通路，如果出現故障及時切斷電源，從而發揮防止電擊和電氣火災的保護效果。

2.1設計住宅區低壓配電系統

本工程高層住宅的主要用電設備包括：電冰箱、電視機、空調、熱水器、洗衣機、節能燈、抽煙機等，一整天用電高峰期在晚6—11點，一年中用電最多的時間為7—9月份。低壓配電系統應根據用戶實際的用電特點及相關的規范進行設計。比如說，低壓用電設備應根據負荷分級，不同等級應分別接到不同低壓母線上；按照各套住宅動力插座回路及照明回路要分路設計，用電量比較大的回路廚房電源與衛生間插座一般設計獨立回路；公用動力及照明電度表則安裝在總配電裝置位置，住宅每一層設置一塊電度表。由照明配電設備和電度表設備引出相應的分支線路，其保護線應分開連接至專用的接線端子排上，禁止把大量保護線一起連接至配電箱外殼接地端上。消防設備電源負荷與普通用電負荷回路分開配電，并在出現火警時及時切斷其余非消防負荷，確保消防負荷合理供電。在各個住宅配電箱或公共配電箱回路位置，出現單相接地問題時自動切開故障電流的靈敏度不佳，為避免人身遭受電擊事故，設計合理的漏電開關，保障發生故障時操作人員及附近人的人身安全。

2.2低壓配電系統接地型式

低壓配電系統采用TN-S式接地型式，就是正常運行的電流通過中性線與PE保護線，只能在變配電系統內相接在同一樓地點，隨之分開各自引出，兩者相互絕緣并不共用。TN-S系統把N線與PE保護線分開，PE線和所有一切有可能帶電的金屬管道和設備外殼聯接。然后統一在中線點處通過鍍鋅扁鋼與結構主鋼筋進行有效的電氣聯接，然后根據本工程的需要進行接地電阻的測量，如果強弱電統一共用接地裝置，要求接地電阻不小于0.5歐姆，如果達不到該值，則需要進行一些降阻措施。

2.3合理選擇低壓配電設備

我國高層民用建筑低壓配電系統通常采用交流50HZ、額定電壓為380V。根據配電系統電壓及電流設置額定電壓和電流分別為UN=UL、IN≥I30；過電流保護和導線合理配合4.5Ial≥Iop。為保證低壓配電系統的安全性，選擇低壓斷路器是終端低壓配電系統設計的主要內容。斷路器保護系統內，如果出現電氣故障，距離故障點的斷路器會自動切除故障，促使其他無障礙供電設備可以正常運行。配電箱進線如果采用斷路器，應上下級采用同一品牌斷路器，主旨是為了通過級聯來提高配電箱饋出開關的分斷能力，級聯后開關的分段能力。如果采用的是放射式配電，則配電箱的進線開關可以采用負荷隔離開關，以減少上下級之間的配電級數，減少開關的誤動作。

所有的變配電設備都應具有相應的防護等級，級別應根據設備使用的環境來具體確定，比如要考慮海拔、溫度、濕度，對防水、防塵、防潮及防震等的需求，有時候還要考慮是否是要防爆環境之中。總之一定要選擇與環境相應的設備，否則會影響配電設備的正常使用，一切都是徒勞。

2.4低壓配電線路

低壓配電系統的線路均通過梯式電纜橋架到電氣豎井內，在豎井內使用封閉式母線槽作為整個線路主干線，每隔三層引出相應的插接式配電箱至電表箱，然后再通過電纜穿鋼管到各個用戶的配電箱。為了統一標準，配電箱柜之間采用電纜連接，配電箱及用電設備采用導線連接。各導線及電纜均應符合相應的電壓等級及保護外層。如有容易破損的應采用金屬鎧裝。各電纜橋架及鋼管等保護設施均應采用鍍鋅保護。

3.結束語

總之，建筑低壓配電系統的接地設計是否合理對整個系統的安全運行有著重要影響，正確采用斷路器能有效提升低壓配電系統的運行性能，必須合理選擇相應的配電設備，確保整個建筑低壓配電系統處在穩定運行狀態。

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