建筑电气中供配电线路的设计方法

韩潇

摘 要：随着现代化的迅猛发展，人们对日常生活的需求便不再只是从前的吃饱穿暖，而是更多的体现在对方方面面的高效安全的要求上，建筑电气只是其中之一。建筑电气属于现代建筑领域的一个分支，而建筑电气中的供配电线路设计的是否科学合理更加至关重要。本文基于建筑电气的大视角，分析了建筑电气供配电线路的设计原则及设计方法，旨在希望能够引起业界人士对这一部分的关注，为现代人的安全生活增添保障。

关键词：建筑电气；供配电线路；设计方法

前言

自第二次工业革命以来，电力在人们的生活中起着越来越至关重要的作用，人们似乎无法想象没有了电力将怎样生活下去。电力日益改变了人类，人们的衣食住行用全部离不开电，小到日常使用的手机、电动牙刷，达到覆盖全球的电网工程，我们在充分利用电力的同时也愈加关注电力安全问题。而建筑电气由于与人们的日常生活息息相关而首当其冲，其中存在着大量不科学不过关的供配电线路设计，没有做到高效利用能源，造成严重的安全隐患。针对这一现象，我们提出了一些切实可行的解决方法。

1 建筑电气供配电线路的设计原则

1.1 功能需求

每一栋建筑都有一定的通用功能及特定的特殊需求，这集中表现在：首先，建筑物由于身处地理环境不同，所需的温度及向阳等需求也各不相同；其次，建筑物的功能不同，如酒店、商场等照明需求较高、用电量较大、耗电时间较长的建筑在设计建筑电气供配电线路时就要着重电量充足且分配合理等部分；最后，建筑物的大小不同，供配电的压力也相差悬殊，设计人员要根据每一栋建筑物的具体情况量身打造电气供配电线路，而不可一以贯之，酿成大患。

1.2 节能需求

节约能源是现代建筑电气供配电线路设计的重要原则，并且体现在之后的每一个环节当中，是整个工作的首要理念和整体概念。设计人员在设计线路前要对电器能耗的具体情况做到心中有数，做好准备工作，从而在实际设计时有的放矢，取舍得当。总而言之，设计建筑电气供配电线路时，将出发点定为节能减耗，以上几个原则都需要遵守，为了保证供配电线路设计与相关的要求保持一致，要根据需要采取相应的节能措施，以达到能减耗的目的。

1.3 经济需求

设计人员在设计供配电线路时要注意量入而出，科学合理的选择节能减耗物资，协调好节能需求与经济需求之间的关系，早日使最重效益最大化。

2 建筑电气供配电线路的设计方法

2.1 电器分类设计

设计人员在进行供配电线路的设计时，要注意关注所使用的电器类型。每种电器都有其自身的特点，如功率大的电器，在设计时就要避免其一起运行导致供配电故障的现象。要明确认识对电器性能划分的工作，分类设计存在不同性能的电器，保证每种电器的功能都可以安全稳定的发挥，以电气性能的分类为依据，设计供配电线路，可以防止由于同时使用不同电器导致安全隐患情况的出现。

2.2 分路供电设计

每一个建筑都要负担其内部的诸多电器，在大量电气同时运行的情况下，建筑电气供配电系统很有可能支撑不了导致瘫痪，所以供配电线路设计人员在设计环节要重点关注分录供电设计。在设计供配地线路时，置备一个统控的配电室将是一个明智的选择，可以使电能有效止损。如照明线路中的荧光灯，它是一种非线性负荷，电气设备的正常工作状态受其产生的谐波的影响。再如计算机房等一些比较大规模的供电设备，供电系统应該独立设计，并且选择不间断的电源。

2.3 线路设计

通常情况下，地埋方式输入是供电母线的主要输入方式，由于负载与输送的电压之间相互影响，因此，要综合考虑每个建筑的负载的实际情况，然后确定合理的母线供电，同时以实际情况为依据进行分路供电，然后用不同的导线输送不用的电器。工作人员在设计建筑电气供配电线路时，要有意收敛线路与线路的作用，以免部分电器设备在同时运行时电流电路产生干扰，可能会导致电器设备及整个供配电线路的故障。而为了预防且确保在发生意外时能得到有效报修，供电回路系统和交流不间断电源要独立设计。当然，如果能够在建筑中用电集中且流量较大的地方设置独立的配电室以专电专管，那么应该能有效缓解整栋建筑的用电压力。

2.4 功率因数设计

如果系统自然功率因数与接入电网的要求不能保持一致，为了提高功率因数要采取无功补偿的措施，使能量的损耗降低。（1）在设计中，为了使用电设备的自然功率因数提高，要尽量选择功率因数高的用电设备，以保证用电设备的无功损耗的降低。（2）无功补偿装置的安装。现阶段，民用建筑设计中使用比较广泛的是变压器低压侧集中补偿，这种方法没有达到治本的目的，仅仅是用户到区域变电站处的高压线路上的无功传输被减少，提高了使用户处的功率因数。而经传输线路由变压器低压母线输送到各用户点低压线路上的无功传输没有被减少，节能的目的没有实现。

2.5 接地设计

电气在建筑设计中有多重要，就有多大风险，所以为了防范风险，设计人员要在接地部分下足功夫，保障整个供配电环节的安全通畅。特别是在使建筑内外电流分配稳定、保障所有的电器设备流畅运行这一点，只有接地设计才能完成，使其间存在的电磁干扰降低。通常情况下，在220V/380V的供电系统中，电源中性点接地方式采用的是直接接地型式，根据保护接地型式的差异可以进行分类，即分为TN系统与TT系统。其中，TN-C、TN-S、TN-S-C是TN系统中的三种系统。TN-C、TN-S两个接地系统构成了TN-S-C系统，如果是由公共电网供电并没有无变压器的情况，则可以选择该系统。TN-C系统可以在进户前采用，重复接地工作在进户处开展，进户后变为TN-S系统，此种做法一方面使导线的材料减少了，投资大大节省，另一方面，该类设备的电源要求得到一定程度的满足。

2.6 防雷设计

雷电经常会给建筑供配电带来麻烦，所以工作人员在设计建筑电气供配电线路时要注意加大对防雷方面的重视。首先，我们都知道对高大建筑来说，避雷引流设计非常重要，设计人员要根据建筑物及周遭环境的具体情况有效地将雷电导入地表，置好避雷线。其中，屏蔽作用可以使雷电带来的强大感应电压大大减少，祸合作用可以使绝缘子电压在电路中的输送大大减少，分流的作用是雷电在铁塔上的电流量被大大减少，电位的输送降低，避雷线还可以使雷电对供配电线路的损坏降低，保证供配电系统保持安全有效的运行状态；完成避雷线的安装工作后，还要对避雷器进行安装，避雷器的安装可以使防雷系统的防雷效果大大增强。如此一来，防雷系统可以有戏的使雷电产生的电流及时地传到大地上，以防止雷电产生的强大电压将线路系统破坏。根据相关的要求完成安装避雷系统工作以后，对自动跳闸装置进行安装，将最后一道防御做好，换句话说，当有雷击现象出现时，闸可以自动断开线路，以防止过大的电流产生危害。为了使建筑电气的供配电线路在运行过程中保持正常状态，必须进最大努力将所有的保护系统和雷电的防范措施落实到位。

3 结束语

综上所述，在建筑电气中供配电线路的设计固然有很多的不足，但是设计人员也可以根据实际需要选择一种或多种不同的改进方法，设计出科学的供配电线路系统，同时在任何一个环节都要做好安全管理，使建筑供配电更加立体合理，以达到建筑供电安全高效、人们用电放心舒心的最终目的。

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