建筑低壓配電設(shè)計(jì)的思考

【摘 要】建筑供配電系統(tǒng)主要由高壓、低壓配電線路、變配電設(shè)備及用戶(hù)終端用電設(shè)備及相應(yīng)的控制保護(hù)設(shè)施等部分組成。其中低壓配電內(nèi)容為最末端配電部分，直接與建筑末端用電設(shè)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(tǒng)的相應(yīng)的設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；低壓配電；設(shè)計(jì)

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(fā)展，用電量明顯提升。如何確保每個(gè)家庭、小區(qū)都能安全合理的用電成為用電設(shè)計(jì)必須思考的問(wèn)題。低壓配電系統(tǒng)受到大眾的廣泛重視和關(guān)注，為保障電氣低壓系統(tǒng)安全運(yùn)行，確保建筑用電設(shè)施和居民的安全，必須對(duì)低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。

1.高層建筑工程概況

本次設(shè)計(jì)的高層建筑一棟共有15層，首層是大商場(chǎng)，2—15層為住宅，車(chē)庫(kù)在地下室，整個(gè)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(lèi)民用建筑。本工程首層為商場(chǎng)，這就需要與各個(gè)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行有效的接口設(shè)計(jì)，嚴(yán)格按照接口設(shè)計(jì)文件劃分各專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)范圍，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫聯(lián)接。故低壓配電系統(tǒng)應(yīng)總體考慮商場(chǎng)配電原則，根據(jù)負(fù)荷等級(jí)，各專(zhuān)業(yè)提供的需求容量預(yù)留電源容量及回路數(shù)量。

高層建筑低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)其規(guī)模、負(fù)荷、位置等選擇最佳的配電系統(tǒng)和配電方式。通常使用的配線方式主要有樹(shù)干式、反射式、鏈?zhǔn)健１M可能把高電壓供電線路設(shè)置在負(fù)荷中心，從而降低不必要的損耗。供配電設(shè)計(jì)主要內(nèi)容主要有高低壓配電系統(tǒng)、照明配電系統(tǒng)、動(dòng)力配電系統(tǒng)、接地保護(hù)等部分，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)要詳細(xì)說(shuō)明建筑物的供配電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖，如圖1。照明配電系統(tǒng)及動(dòng)力照明系統(tǒng)先進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后返給低壓配電系統(tǒng)，然后通過(guò)負(fù)荷計(jì)算選擇相應(yīng)的低壓配電設(shè)備、開(kāi)關(guān)及電纜等，然后選擇各適的變壓器及高壓配電設(shè)備、開(kāi)關(guān)及母線等，并校驗(yàn)各級(jí)開(kāi)關(guān)靈敏性等相關(guān)內(nèi)容。

這是個(gè)反復(fù)的設(shè)計(jì)過(guò)程，需要上下級(jí)之間的協(xié)調(diào)配合，統(tǒng)一進(jìn)行。

2.設(shè)計(jì)合理的低壓配電系統(tǒng)

建筑的低壓配電系統(tǒng)其接地關(guān)系與電氣設(shè)備安全運(yùn)行有必然的聯(lián)系，低壓配電系統(tǒng)主要由保護(hù)接地和系統(tǒng)接地組成。設(shè)計(jì)合理的系統(tǒng)接地能促使系統(tǒng)正常運(yùn)行。設(shè)置保護(hù)接地設(shè)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(xiàn)故障及時(shí)切斷電源，從而發(fā)揮防止電擊和電氣火災(zāi)的保護(hù)效果。

2.1設(shè)計(jì)住宅區(qū)低壓配電系統(tǒng)

本工程高層住宅的主要用電設(shè)備包括：電冰箱、電視機(jī)、空調(diào)、熱水器、洗衣機(jī)、節(jié)能燈、抽煙機(jī)等，一整天用電高峰期在晚6—11點(diǎn)，一年中用電最多的時(shí)間為7—9月份。低壓配電系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)用戶(hù)實(shí)際的用電特點(diǎn)及相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。比如說(shuō)，低壓用電設(shè)備應(yīng)根據(jù)負(fù)荷分級(jí)，不同等級(jí)應(yīng)分別接到不同低壓母線上；按照各套住宅動(dòng)力插座回路及照明回路要分路設(shè)計(jì)，用電量比較大的回路廚房電源與衛(wèi)生間插座一般設(shè)計(jì)獨(dú)立回路；公用動(dòng)力及照明電度表則安裝在總配電裝置位置，住宅每一層設(shè)置一塊電度表。由照明配電設(shè)備和電度表設(shè)備引出相應(yīng)的分支線路，其保護(hù)線應(yīng)分開(kāi)連接至專(zhuān)用的接線端子排上，禁止把大量保護(hù)線一起連接至配電箱外殼接地端上。消防設(shè)備電源負(fù)荷與普通用電負(fù)荷回路分開(kāi)配電，并在出現(xiàn)火警時(shí)及時(shí)切斷其余非消防負(fù)荷，確保消防負(fù)荷合理供電。在各個(gè)住宅配電箱或公共配電箱回路位置，出現(xiàn)單相接地問(wèn)題時(shí)自動(dòng)切開(kāi)故障電流的靈敏度不佳，為避免人身遭受電擊事故，設(shè)計(jì)合理的漏電開(kāi)關(guān)，保障發(fā)生故障時(shí)操作人員及附近人的人身安全。

2.2低壓配電系統(tǒng)接地型式

低壓配電系統(tǒng)采用TN-S式接地型式，就是正常運(yùn)行的電流通過(guò)中性線與PE保護(hù)線，只能在變配電系統(tǒng)內(nèi)相接在同一樓地點(diǎn)，隨之分開(kāi)各自引出，兩者相互絕緣并不共用。TN-S系統(tǒng)把N線與PE保護(hù)線分開(kāi)，PE線和所有一切有可能帶電的金屬管道和設(shè)備外殼聯(lián)接。然后統(tǒng)一在中線點(diǎn)處通過(guò)鍍鋅扁鋼與結(jié)構(gòu)主鋼筋進(jìn)行有效的電氣聯(lián)接，然后根據(jù)本工程的需要進(jìn)行接地電阻的測(cè)量，如果強(qiáng)弱電統(tǒng)一共用接地裝置，要求接地電阻不小于0.5歐姆，如果達(dá)不到該值，則需要進(jìn)行一些降阻措施。

2.3合理選擇低壓配電設(shè)備

我國(guó)高層民用建筑低壓配電系統(tǒng)通常采用交流50HZ、額定電壓為380V。根據(jù)配電系統(tǒng)電壓及電流設(shè)置額定電壓和電流分別為UN=UL、IN≥I30；過(guò)電流保護(hù)和導(dǎo)線合理配合4.5Ial≥Iop。為保證低壓配電系統(tǒng)的安全性，選擇低壓斷路器是終端低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。斷路器保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)，如果出現(xiàn)電氣故障，距離故障點(diǎn)的斷路器會(huì)自動(dòng)切除故障，促使其他無(wú)障礙供電設(shè)備可以正常運(yùn)行。配電箱進(jìn)線如果采用斷路器，應(yīng)上下級(jí)采用同一品牌斷路器，主旨是為了通過(guò)級(jí)聯(lián)來(lái)提高配電箱饋出開(kāi)關(guān)的分?jǐn)嗄芰Γ?jí)聯(lián)后開(kāi)關(guān)的分段能力。如果采用的是放射式配電，則配電箱的進(jìn)線開(kāi)關(guān)可以采用負(fù)荷隔離開(kāi)關(guān)，以減少上下級(jí)之間的配電級(jí)數(shù)，減少開(kāi)關(guān)的誤動(dòng)作。

所有的變配電設(shè)備都應(yīng)具有相應(yīng)的防護(hù)等級(jí)，級(jí)別應(yīng)根據(jù)設(shè)備使用的環(huán)境來(lái)具體確定，比如要考慮海拔、溫度、濕度，對(duì)防水、防塵、防潮及防震等的需求，有時(shí)候還要考慮是否是要防爆環(huán)境之中。總之一定要選擇與環(huán)境相應(yīng)的設(shè)備，否則會(huì)影響配電設(shè)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(tǒng)的線路均通過(guò)梯式電纜橋架到電氣豎井內(nèi)，在豎井內(nèi)使用封閉式母線槽作為整個(gè)線路主干線，每隔三層引出相應(yīng)的插接式配電箱至電表箱，然后再通過(guò)電纜穿鋼管到各個(gè)用戶(hù)的配電箱。為了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，配電箱柜之間采用電纜連接，配電箱及用電設(shè)備采用導(dǎo)線連接。各導(dǎo)線及電纜均應(yīng)符合相應(yīng)的電壓等級(jí)及保護(hù)外層。如有容易破損的應(yīng)采用金屬鎧裝。各電纜橋架及鋼管等保護(hù)設(shè)施均應(yīng)采用鍍鋅保護(hù)。

3.結(jié)束語(yǔ)

總之，建筑低壓配電系統(tǒng)的接地設(shè)計(jì)是否合理對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)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(tǒng)的運(yùn)行性能，必須合理選擇相應(yīng)的配電設(shè)備，確保整個(gè)建筑低壓配電系統(tǒng)處在穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。

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