民用建筑供配電系統設計要點分析

魏云濤

摘要：在國民經濟快速發展的同時，人們對居住條件的要求也變得越來越高，使得目前住宅小區的建筑模式更加多樣化；在對住宅小區的建筑外觀、內部裝飾以及周邊環境的要求提升的同時，人們逐漸注重住宅小區中低壓供配電系統等內在條件的質量。因此，探討如何設計安全可靠、經濟合理的供配電系統就顯得十分重要。

關鍵詞：民用建筑；供配電系統；設計要點

1電力負荷

1.1負荷分級

根據電力負荷因事故中斷供電后，在政治上造成影響或在經濟上造成損失的程度，可將負荷分為一、二、三級。造成的影響、損失程度越大，對供電可靠的要求就越高，不同行業因使用的設備的性質不同，也有不同的分級規定。

1.2供電要求

一級負荷可設計使用兩路高壓電源供電，兩路一起工作或者一個工作另外一個留作備用，必要時還應采取應急電源，以避免供電故障后能確保正常用電；二級負荷是指供電中斷后在政治、經濟和公共秩序方面造成的影響比一級負荷稍輕，其供電的設備故障后，能迅速恢復供電，或即使發生故障也不會中斷供電，這一級別的負荷在線路設計上一般也要求兩路電源供電，與一級負荷的電路設計較為相近；三級負荷在供電上沒有對電源及線路的特殊要求，確保正常供電即可。

1.3負荷分類

根據國內電價制度，對于民用建筑的用電采用照明電價和非工業動力電價等多種不同電價計收的方法和規定，設計中必須把不同電價的負荷進行區分，保證分類計費的實施。

1.4負荷計算

設計配電系統前，要對所需供電的建筑進行總的用電負荷的計算，以便更精確的計算出整個建筑需要的負荷量以及負荷的類別，算出相關分支線路的負荷，確定相關部門供配電系統供電電壓的輸出和各線路損耗。計算負荷量時一般情況下將變壓器作為最基本的計算單位。

2供電電壓的選擇

民用建筑的供電電壓主要取決于用電負荷的大小、供電距離的遠近、供電線路的回路數、用電單位的遠景規劃，當地公共電網現狀和它的發展規劃以及經濟合理等因素考慮決定。用電設備容量在250kW或需用變壓器容量在160kVA以上時通常以高壓方式供電，一般采用10kV；用電設備容量在250kW或需用變壓器容量在160kVA及以下者，通常以低壓方式供電，通常采用220V/380V。需要雙回電源線路供電時，一般應采用同級電壓。

3高壓和低壓供電的設計要求

高壓一般會使用單母線分段的設計方法，使其能自動相互切換，各自都是對方的備用段。對于電源線的進入端一般使用的都是電纜線路。從高壓配電室到變壓器的轉換，通常都會使用放射式的方式進行電纜配電，變壓器的高壓一側另設獨立的開關，以保證檢修時能與主電源斷開，確保檢修人員的安全。低壓用電設計的標準是能夠滿足正常用電，在發生故障的情況下也能夠確保對不同負荷級別的設備正常供電。用戶的照明用電和動力用電系統在設計時要分開，由于國家規定的這兩種用電的電費標準是不一樣的，這樣就需要安裝不同的電表，對照明和動力分別計量；所使用的各級開關都選擇使用斷路器，防止設備的越級跳閘。對于有電梯裝置的建筑，電梯應使用專用電纜，且使用兩路不同的變壓器，兩路電源能自動切換，互為各自的備用電源，用以保證電梯正常運行。國家對供配電系統的設計也有一定的要求，除了一級負荷用電之外，其他負荷等級的供電系統也必須保證用電的正常運行，減少發生故障的概率，避免造成線路及設備的浪費；其次還規定同一個供電系統的變配電級數最好不超過三級，同時對三相變壓器的使用標準也作了相應的要求，可參考相關規定。

4變配電室選址

住宅小區內變電站的設置，應按照《20KV及以下變配電所設計規范》中的有關規定，配電室應接近負荷中心；一般低壓供電半徑為250m，當超過此供電距離是應加大供電電纜的截面積，當小區中有高層、多層等不同功能的住宅，應按不同類型的住宅分區域供電，當小區規模過大時，應采用分區域設置變配電室，分區域供電；配電室設置時應考慮到進出線方便、便于設備安裝運輸、不應設置在有劇烈震動或高溫場所，不應設置在經常有積水場所的正下方或相鄰，當設在該種場所相鄰的地方時，隔墻應做無滲漏，無結露的防水處理，現階段住宅小區變配電室一般都采用無油干式設備，配電室不應設置在地下室最底一層，當地下室只有一層時，應采用抬高地面和防止雨水、消防水等積水的措施，還應設置設備的運輸通道及相關大型設備的吊裝孔位，根據工作環境應要求加設機械通風裝置。

5防雷與接地

現代民用建筑的防雷設計，除了采用避雷針和避雷帶的傳統做法之外，近年還出現了浪涌保護器和戶外避雷針，這兩種防雷技術在工程上都得到不少實際應用。對于民用建筑一般都會采用浪涌保護器和屋面設置避雷帶相結合的方法對建筑物和配電系統進行保護，此外還要保證各層樓面鋼筋、金屬管道與該層用作引下線的柱筋有可靠的連接，形成等電位層。建筑物的防雷接地、電氣設備的保護接地和工作接地，一般都是合在一起的，組成混合接地系統。根據有關接地要求，接地電阻按最小的要求而定，通常是在4Ω以下。通常利用建筑物的鋼筋混凝土基礎作接地板，盡管基礎鋼筋等自然接地體一般情況下能滿足接地電阻的要求，在實際實施過程中仍需要裝設水平的人工接地體，將主要的建筑物基礎連接成接地網，以便于形成均衡電位，提高安全性，實際工程中利用結構樁、底板鋼筋作為接地極，只要設計施工合理，接地電阻常在1Ω以下。

6結語

作為電氣設計中核心部分，民用建筑供配電系統設計應根據所設計工程的規模、難易程度、建設地點的氣候條件及當地供電部門的要求，合理、經濟、安全的進行有針對性的設計。

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（作者單位：煙臺市建筑設計研究股份有限公司）