对建筑电气中供配电线路设计的探讨

何德海 丁必顺

【摘要】供电线路设计是建筑电气中最为重要的一个施工方面，也是现代建筑工程之中要求最高的一个因素。因此在实际的建筑电气施工之中应该对此引起充分的重视，积极采取相关的措施和方法来提高供配电线路的设计与施工水平。

【关键词】建筑；电气施工；配供电线路

近年来，建筑电气中供配电线路产生的有色金属资源的浪费和无谓的能量损耗越来越严重，而我国又是人口大国，资源相对匮乏，能源的消耗正在急剧增加，能源危机迫在眉睫。建筑能耗作为耗能大户已成为危及社会可持续发展的重大问题，因此，改善建筑电气中配电线路设计，减少无谓的资源浪费和能量损耗有着非常重要的现实意义。下面就来谈談建筑电气中配电线路设计的相关技术措施。

一、建筑电气配电线路设计应遵循的原则

（一）满足建筑物的功能要求

满足建筑物的功能要求主要有：满足建筑物不同场所的色温、显色指数以及照明度的要求；满足舒适性空调对温度及新风量的要求；满足医疗建筑、酒店、体育场馆以及餐饮娱乐场所等电气设施用电的要求以及多功能厅、展厅等照明用电的要求。

（二）考虑实际经济效益

不能因为追求节能而不考虑所消耗的投资，随意增加运行的费用。节能要充分结合实际情况，对经济效益进行评估，经过比较分析，选用合理的节能材料和设备，尽量保证在较短的时间内能够收回在节能方面增加的投资。

二、建筑电气供配电线路设计的重要方法

（一）合理选择线路路径以减小导线长度

变配电室及配电箱应尽可能地靠近负荷中心，以减短供电线路的长度，降低线路的损失。 一般情况下，低压线路的供电半径应保持在200m以内，当建筑物每层的面积大于10000m2时，变配电所要设2个以上，以缩短干线的长度。高层建筑中，应在靠近强电竖井的地方设置低压配电室，而且不应有支线沿着干线倒送电能的现象发生。在低压配电室提供给每个竖井的干线上，尽量保证线路是直线，少走弯路，缩短导线的长度。

（二）细致合理选用导线

1、导线的选取首先要考虑的是导体材料的选择和导线截面的选择。在下列场所应选用铜芯电缆或导线：1）供电可靠性要求较高的干线回路，一、二级负荷或三级负荷中重要负荷的配线；2）居住建筑、幼儿园、福利院、医院等用电设备的配电线路；3）重要的公共建筑及人员集聚场所；4）应急系统包括消防系统线路；5）室外配电的电缆线路；导线的截面积的选择主要由实际功率进行计算，而不是额定功率决定，这样不仅能够减少有色金属的用量，还可以节省费用。2、导线或电缆芯数的选择；1）TN-C系统应选用三相四芯电缆；2）TN-S系统应选用三相五芯电缆；3）高压10KV交流线路，一般采用三芯电力电缆。

3、绝缘水平的选择；应根据系统电压等级，正确选择电线电缆的额定电压，确保长期安全运行。4、应根据建筑工程的项目特点、负荷等级、用电设备对电气系统的供配电要求、线路的敷设方式等，选择不同的绝缘材料及护套电缆：1）聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆，适用于一般工程；2）重要的高层建筑，宜选用阻燃型电力电缆；3）对防火要求更高（如：应急和通信、消防、电梯等系统的电源回路）的线路，应选用耐火型电力电缆，或矿物绝缘电缆。4）交联聚乙烯绝缘电力电缆，宜在高层建筑中优先选用。5、应根据敷设方式和运行场所条件，选择不同的防护结构的电缆；1）直埋电缆宜选择能承受机械张力的钢丝或钢带铠装电缆；2）室内电缆沟、电缆桥架、隧道、穿管等敷设时，宜选用带外护套不带铠装的电力电缆。3）空气中敷设的电缆、有防鼠害和蚁害要求的场所，应选用铠装电缆。

（三）合理布线，避免相互干扰

建筑物内的布线系统有很多种，主要有火灾报警及消防联动系统、供电线路布线系统、通信自动化系统、办公自动化系统、闭路电视系统以及保安监控系统等。有些是弱电系统，有些则是强电系统，而强电线路的电磁很容易干扰弱电线路，导致噪声大、信号模糊，甚至影响弱电线路的正常使用。

（四）采用分路供电及控制，区分负载性质

建筑内负载电器比较多，且各种负载对电源及接地要求各不相同，设计时应着重考虑分路供电。照明线路中的荧光灯等非线性负荷，产生的谐波会影响电气设备的正常工作，因此，计算机房的供电，应设计独立的供电系统，并且在回路中加设交流不间断电源UPS， 以防意外停电对设备造成严重的影响。建筑物内应设置专门的配电室，实现对上述电路的集中控制。配电室位置应设置在靠近用电量大的区域，以减少线路的电能损耗。

（五）合理地提高供配电系统的功率因数

如果系统自然功率因数不能满足接入电网的要求，应通过无功补偿来提高功率因数，降低能量的损耗。方法如下。在设计中，用电设备应尽量选用功率因数高，以提高用电设备的自然功率因数，降低用电设备的无功损耗。在变压器低压侧安装无功补偿装置集中补偿是目前民用建筑电气设计中使用比较广泛的方法。

（六）负荷计算必须准确

电力负荷是供电设计的依据参数。 计算准确与否，对合理选择设备及安全可靠与经济运行，均起决定性作用。用电负荷计算方法选择得当，会达到节约有色金属、节约能源的目的，若选择不当，会给用户带来不必要的投资和能源浪费。用电负荷计算方法宜按下列原则选取：对一般民用建筑，在方案设计阶段可采用单位指标法；在初步设计阶段及施工图设计阶段，宜采用需要系数法；对于住宅建筑，在方案设计阶段可采用单位指标法和单位面积负荷密度发；初步设计及施工图阶段，宜采用单位指标法与需要系数法相结合的算法；

（七）均衡三相负荷与季节性负荷

采用三相四线制配电线路，在各相负荷均衡的情况下，中性线的电流为零，当然，中性线上就没有能耗，也没有电压降，所以，中性线上电流越小，能耗就越少。 三相配电系统的住宅或办公楼，其同类负荷应均匀地分配于各相上，避免如 L1 相均为照明负荷，L2 相均为插座负荷，L3 相均为电热负荷的情况出现。 单相供电的住宅，应将各种户型的负荷均匀地分配到各相序。

如将空调风机、风机盘管与一般照明、电开水器等计费相同的负荷，集中在一起，采用同一干线供电，既可便于用一个火警命令切除非消防用电，又可在春、秋两季空调不用时，以同样大的干线截面传输较小的负荷电流，从而减小线路损耗。

（八）接地系统

接地系统在建筑电气设计中非常重要，因为接地系统关系到供电系统的可靠性和用电的安全性。要想保证操作者安全及建筑物内各类电器正常运行，则必须要有一个科学完善的接地系统，特别是对于精密检测仪器以及计算机等电子设备，接地系统能够保证其运行的稳定性好、准确性高，避免相互之间的电磁干扰。接地系统选择：对于220V/380V供电系统，一般采用直接接地型式作为电源中性点接地方式，按保护接地型式不同可分为TN系统与TT系统， 其中TN系统又可分为TN-C、TN-S、TN-S-C三种系统。

结束语：

充分注重建筑施工中配供电线路的设计与施工，提高建筑电气工程的整体质量，这是我国建筑电气工程施工中的重中之重，对于现代建筑工程有着十分重要的意义和价值。

参考文献：

[1]张亚敏 《全国民用建筑工程设计技术措施电气》北京技术出版社 2009年

[2]韩东旭，冀石 建筑电气中供配电线路的设计探讨[J]. 中国新技术新产品，2014，10

[3]吴恩生 对建筑电气中供配电线路设计的探讨[J].城市建设理论研究，2012.（07）