建筑工程供配电系统设计策略探讨

【摘 要】建筑工程供配电系统设计是当前建筑工程的重要组成部分，供配电系统设施的完善与否关系到居民的方便运用及建筑工程的质量和安全。为保证当前现代化建筑工程达到智能化及安全高效的运行，这就要求建筑工程施工过程中电气工程师应充分发挥自己的专业知识做好电气工程的技术设计，确保建筑电气工程供配电系统的施工质量，达到安全稳定运行的设计要求。

【关键词】供配电系统；建筑电气；电器设备

随着我国建筑工程建设步伐的不断加快，建筑工程智能化发展的水平越来越高，智能化建筑的科学发展是在建立在电气工程质量的基础上。然而，在建筑电气往往由于雷击或供电线路老化、损坏及配线系统设计不合理造成的电气火灾事故不断上升，给人们生活及居住安全带来了严重影响。建筑电气是以建筑为平台的建筑物内的所有电气系统的总称（含工业与民用建筑），是建筑工程的重要组成部分，随着智能化建筑的快速发展，电气工程所占的地位及作用日益明显，电气工程施工对整个工程的质量、工期、投资和预期效果都有着直接影响，而工程质量又直接影响到建筑物整体设备的安全运行、节能效果及建筑物投入使用后的使用功能。智能建筑电气工程是个复杂的系统工程，包括强电系统（如供配电系统、照明系统、防雷接地系统等）、弱电系统（如火灾自动报警系统、安全防范系统、建筑设备自动化系统、有线电视系统、综合布线系统、会议系统、有线广播及扩声系统等），其内部设施齐全，自动化程度高。现代建筑工程配电系统设计的优劣是对工程质量控制的关键因素，建筑电气工程必须制定科学合理、严格规范的使用计划和施工方案，对线路接地设计必须严格按照操作规范进行规划，否则，将对建筑施工安全造成无法预料的后果。

1、建筑电气概况

建筑电气系统在现代建筑工程占有重要的作用，建筑电力系统的稳定供给是保证居民正常生活得基础。随着科技的发展和人们生活水平的不断提高，人们对建筑中有关照明、室内供电线路、接地防雷、消防安全、有线电视和通信等系统的要求也是越来越高，现代建筑电气是以电能、电气设备、电气技术、计算机技术、无线电技术和通信技术为手段来创造、维持和改善建筑或建筑群室内空间的电、光、热、声和通信环境，并将随着科技的进步向更加完善的自动化、节能化、信息化和智能化方向发展。为保证供配电系统的可靠性，应加强对供配电系统的设计，建筑电气设计包括强电和弱电的设计。在当前国家有关经济技术政策和标准范围内，对供配电系统所设计的能保障居民的人身、财产、设备和建筑的安全，力求达到科学、合理、节约、安全。

2、建筑工程供配电系统的设计

当前建筑电气用电工程所采用的线路电压为380V、相电压为220V、电源（电力变压器）中性点接地的三相四线制系统中，接地、接零保护系统分类为TT、TN-C和TNS三种系统电力。建筑工程供电由小区变配电所引入，应采用三相四线（TN-C系统），经重复接地后进入单元总电表开关箱，改成三相五线制（TN-S系统）后再放射到各用户，配电箱中应有短路、过载、漏电保护，断路器应选用能同时切断相线--中性线的断路器。TT系统对接地保护电阻方面具有良好的性能，将电源电气设备不带电的金属外壳或接地保护的系统。需要耗费大量钢材，而接地安装和埋设施工也需要较大的工程量，故这种系统经济性不高。TN系统是将电气设备不带电的金属外壳或基座经中性点接零的保护系统。在这个系统中，作零线（N）与保护零线（PE）合一的系统为TN—C系统。工作零线N与保护零线（PE）分开的系统为TN-S系统。住宅用电负荷计量应采用一户一表制，将单元总开关及分户电能表集中设置以便管理。随着居民电器的日益增多，用电量与日俱增，尤其是夏天空调用电量更大，为避免电气线路过载和降低谐波电压的影响，户内配电系统应采用多回路形式，至少应设照明回路、一般插座回路和空调回路。在TN-S接零保护系统中，只要在配电装置中设置漏电保护器，这种系统便可明显地克服TT系统的缺陷。建筑工程施工中配电系统设计多采用TN-S系统，但在实际安装过程中必须充分考虑到各种自然界条件的影响，如暴露在风吹、日晒、雨淋下，对配电系统容易造成机械损伤、绝缘体性能下降甚至短路事故。由于其长时间暴露在公共场所，也无电位联结，对人员生命安全带来巨大威胁。

3、导线及电器设备的选择

供电导线及电器设备选择的是否合理，关系到住宅用户用电的安全及经济，设计时应充分考虑导线的合理选择及有关电器设备的配备。

3.1 导线的选择

住宅导线的选择主要是确定导线的型号和规格，其原则是既能保证配电的质量与安全又能节省材料，做到既经济又合理。住宅室内配线要用铜芯塑料线，应避免为了节省投资而选择铝芯塑料线，否则将为日后用电埋下重大安全隐患，铜导线比铝导线机械强度高，导电性能强，同样截面的铜导线使用寿命比铝线长。由于铝线熔点低，表面极易氧化，一旦线路过负荷，铝导线较铜导线易于起火，发生火灾事故。导线型号应按使用工作电压及敷设环境来选择；导线的规格（导线截面）可按下列要求进行选择：

（1）住宅室内导线截面应选用不少于10mm2铜芯塑料线， 空调回路应大于4mm2铜芯塑料线，普通插座及照明回路导线选用2.5mm2铜芯塑料线。

（2）家用电器（如微波炉、气体放电灯和镇流器等）产生的非线性负荷日益增多， 使线路产生谐波，为确保电压质量，对于住宅建筑来说，电源引入端至负荷末端的线路电压损失不应大于2.5%，如线路电压损失值大于规定电压损失允许值，应加大导线截面以保证线路的电压质量，其中性线截面应按最大一相电流选用。

（3）三相四线制中的中性线载流量不应小于线路中的最大不平衡负荷电流。用于接中性线保护的中性线，其电导不应小于该线路相线电导的50%，为防止出现断线事故，导线必须有足够的机械强度，一般照明回路计算电流较小时（

3.2 电器设备的选择

随着我国社会经济的发展，人民生活水平的极大提高，各类家用电器逐渐增多，特别是空调、大荧屏彩电等大功率电器进入普通家庭，使住宅设计由原来纯照明向多功能的方向发展。因此，建筑低压配电系统的确定应满足居民居住的要求、计量、维护管理、供电安全及可靠性的要求。应将照明与电力负荷分成不同的配电系统；消防及其他防灾用电设施的配电宜自成体系。对于容量较大的集中负荷或重要负荷宜从配电室以放射式配电。电器设备主要指电源配电箱、电表、控制开关、漏电保护开关及电源插座等。电器设备的选择合理与否直接影响工程的质量。选用时应根据住宅的负荷情况、安装要求、使用环境、设备的工作电压和工作电流等合理选择电器设备的型号规格，注意设备的容量等级宁大勿小，但又要避免选得过大造成浪费，一般来说在计算工作电流的基础上选大一级即可。为确保其质量，应选用符合国际电工委员会IEC标准和国内GB、JB有关行业标准，并具有产品质量认可证书的电器产品。总之，电器设备的选择尽可能做到安全可靠和经济合理。

4、结束语

随着人们生活水平的提高及科学技术的日益更新，在现代建筑工程配电系统设计中，住宅楼电气的设计应满足当前居民的用电需求，必须充分考虑配电系统的安全稳定运行，从根源上杜绝故障的出现，将安全隐患降至最低，同时还应考虑电气设备与现代建筑结构相结合的装饰效果，同时结合经济适用的基础上引入高科技配电技术，使居民的生活更加美好，这也对行业内建筑电气施工单位提出了更高的要求。

参考文献：

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