对建筑电气中供配电线路设计的研究

摘要：供配电系统的安全可靠性是最为重要的因素，一旦系统发生安全问题，将直接对人力、物力和财力造成难以估算的损失。本文就主要对建筑电气中供配电线路设计相关问题进行了简要分析。

关键词：建筑电气；供配电线路设计；设计原则

中图分类号：F407文献标识码： A

引言

据相关统计，我国建筑物能耗接近全社会总能耗1/3，建材能耗接近全社会能耗的1/5，这与我国当前的建筑技术水平和建筑理念有着重要的关系。在一些大城市中，节能型建筑所占的比例小，但建筑节能的市场潜力大，要解决建筑能耗问题，必须对建筑配电线路进行科学的设计。

一、建筑电气中供配电线路设计原则

1、必须符合建筑物的功能要求

建筑企业在进行建筑电气供配电线路设计时，必须确保设计的供配电线路充分符合建筑物的功能要求，具体表现为：符合建筑物的外观审美要求；符合建筑物照明要求；符合建筑物室内空调、冰箱等电器设备的用电要求；符合建筑物所有电气设施的用电要求等。

2、具有一定的经济效益

实现节能这一目标固然是非常好，但是也不能一味追求节能而忽视相应的经济效益，甚至随意增加投资。进行建筑电气供配电线路设计时，应充分结合建筑物的实际情况，从而设计出最佳的供配电线路，即实现节能的目标，又确保具有一定的经济效益。此外，选用的材料和设备是否具备较好的节能性能，也必须给予高度重视。

3、降低不必要能耗

降低不必要的能耗是建筑电气节能中非常重要的环节。进行建筑电气供配电线路设计时，应清楚的了解和明确哪些能耗为不必要能耗，进而结合实际情况采取相应的节能措施。建筑电气供配电线路中的不必要能耗包括：供配电线路传输过程中的能耗、变压器功率耗能等等。总之，进行建筑电气供配电线路设计时，应以节能减耗为出发点，并充分遵循以上几点原则，从而选取相应的节能措施，以此确保供配电线路设计即符合相关要求，又能实现节能减耗的目标。

二、建筑电气供配电线路设计的重要方法

1、减小导线长度选择最佳线路

为了减少导线的长度，以及线路的损失，变配电室和配电箱在负荷中心极小的范围内。大多数情况下，低压线路的供电半径在200m以内，当建筑物每层的面积大于10000m2时，为了缩短干线的长度，变配电所要设两个或两个以上。在较高的建筑中，应设置低压配电室在靠近强电竖井的地方，而且要禁止支线沿着干线倒送电能。

2、细致选用导线

导线的选用需根据建筑物实际状况，安全性导线的截面积和材质可作为供配电设计的参考因素。建筑物内导线的材质通常有铝和铜两种。铜导线比铝导线的价格要高，但铜的安全过载余量和安全性都比铝线高，故在室内布线时得到了普遍的使用。对导线的截面积，切忌根据各用电器的额定功率计算，而应根据实际功率来计算，这既可以减少导线的截面积，又可以节约建筑配电线路的成本。

选择合适导线时还应注意布线，避免各个线路相互干扰。建筑物内拥有各种布线系统，如火警报警消防联动系统、供电线路布线系统、办公室自动化系统、闭路电视系统、通信自动化系统等。它们分为弱点系统和强电系统，弱电系统不易受干扰，而强电线路的电磁容易干扰弱电系统，影响弱电系统正常使用。在设计线路走向时应根据建筑物的实际状况，在不影响各个线路的情况下进行设计。

3、布线要考虑周全

干扰问题是布线过程中影响最大的阻碍。建筑物内的布线系统包括火灾报警，以及消防联动系统、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。在布线流程中面临着强弱电路的不同干扰。通常情况下强电路的干扰能力非常强，会控制弱电路的正常运行和使用，这种干扰会导致不良情况，例如在建筑物的供电过程中产生噪音或是信号差等弊端。

4、注意分路供电与控制

设计时应着重考虑分路供电，因为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。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，在计算机房等较大规模的供电，应设计独立的供电系统，且电源应选择不间断电源，这样意外停电就不会造成不良影响了。在大型建筑的供配地线路的设置过程中，选择最佳方案，针对大用电量的建筑设立配电室集中控制，这有利于将电能损耗控制在一定范围内。

5、合理提高配电系统功率

功率的因数会间接影响供配电系统。因此，设计者需要将功率因数保持在一定的水平线上，可以采取无功补偿的方式实现，从而满足人们对供电线路的基本要求。具体可以通过以下两点进行实施。（1）选用功率因数高的用电设备。对于这种产品的选择可以有效控制功率，从而减少供配电线路中电力的基本损耗。（2）安装无功补偿装置。这种装置的使用在居民建筑物普遍出现，它可以称为变压器低压侧集中补偿。这种做法虽然不能从根本上解决节能的问题，但是这种作法减少了线路的无功传导，使用户处的功率因数得到了提高。

6、合理选用变压器

（1）变压器的优化设计

在了解建筑物电气系统负荷的情况下，在配电变压器的选型和设计过程中，应根据合适的配电变压器，并根据建筑物的用电总量调配建筑物的供电电压和供电容量。对建筑物实际的电力负荷波动曲线进行计算，制定最优的配电变压器设计方案，科学的调配建筑物用电负荷，尽量使建筑物的电力负荷曲线平稳，并达到较高的三相平衡度。移除线路中不必要的电气设备和闲置配电容量，这既可以使建筑物的电能得到充分转换和利用，又能降低建筑物的能耗，节约电能资源。配电变压器对整个建筑物的供配电系统很重要。变压器的内部有铁心叠片，它通过交变磁力线内部铁心的磁带及涡流产生耗损，是其运行过程中产生空载损耗的主要原因。选择质量好的铁心，能降低变压器空载损耗，当前节能型配电变压器有非晶合铁心变压器和S11、S13、S15等型号的变压器，改变了传统意义上S7和S9叠片式铁心结构，既降低了磁阻和变压器运行过程中的空载电流，又提高了变压器运行的功率因数，减少供配电系统的线损，提高供电质量。

（2）变压器的容量与数量的选择

合理选择配电变压器变电容量与使用数量，需从配电变压器的投资费用、使用功能等考虑。建筑配电系统运行负荷功率较稳定时，可考虑在合理分配负荷的情况下减少变压器的设计数量，应优选大容量、节能型配电变压器。如建筑电气系统计算负荷在3000kV・A左右时，宜优选3台1000kV・A的变压器，不要选择选6台500kV・A的变压器，这既有利于3台变压器并联进行经济调度运行，又可以降低前者的损耗，提高经济效益。

7、科学设计接地系统

接地系统是设计过程中的关键步骤，它关系到供配电系统是否安全，如果接地系统配置科学，则建筑物内的电气就可以正常运行，接地系统一般有几种不同的选择情况，对于22OV/38OV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。

结束语

总之，建筑电气的供配电线路系统的设计有很多种方案，但是要从实际出发，根据实际情况选择科学合理的设计方案，同时做好供配电过程中的保护措施也是重中之重的事，完善供配电系统的构成，让建筑电气中供配电的线路设计更科学，安全，稳定，以最合理安全的形式去服务大众。

参考文献

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