基于建筑电气的供配电设计研究

2021-12-07韩强定深圳市镒铭机电工程顾问有限公司

门窗 2021年5期

关键词：供配电导线用电

韩强定深圳市镒铭机电工程顾问有限公司

1 前言

当前在社会发展的背景下，人们对于生活质量的追求越来越高，已经不满足于基本的温饱需求，对于居住环境提出了更高的要求，因此，建筑行业的发展也越来越朝向智能化、功能化的趋势发展。

电力是人们生活中必不可少的一项基本需求，在建筑行业中对于也需要电力的供应。为了实现这一目标，建筑电气系统中供配电线路的设计必须要合理化和科学化，这与建筑能耗具有重要的联系。

为此，针对建筑的供配电线路设计一定要从多个角度去分析和考虑，针对现有问题去不断完善设计方案，明确线路设计的要点，把握好线路设计的基本原则，以精准的数据来进行线路设计工作。

2 建筑电气的供配电设计原则

2.1 实用性原则

在建筑电气供配电线路的设计中首先要遵循实用性的原则，要结合建筑对电气的实际需求来选择最佳的方式设计线路，保证线路设计方案能够与实际情况相符合，最大化的保障线路设计的合理性。

例如：建筑企业在设计供配电线路设计之前，要先对建筑进行整体的分析，包括外观和内在等多方面，一方面要结合建筑的外观进行线路设计，尽量不要选择明线设计的方式，保证建筑的美观性；另一方面在建筑内部尽量采取埋线的方式，将电线等隐藏起来，对于插座位置的选择要以具体的装修情况为主，根据家电的位置选择最佳的设计形式，保证供配电线路设计的合理性。

2.2 节能性原则

在建筑电气供配电线路设计中，一定要以节约耗能为最为核心的目的，并且将节能理念贯彻落实于整个设计环节中。这就需要在设计之前，相关人员必须要对建筑的整体情况进行考察，做到全面、细致的分析，以实际情况为基础来优化和完善设计方案。对于建筑电气供配电线路设计中能耗的节约主要包括传输过程中的能耗、变压器功率耗能等。

2.3 经济性原则

建筑电气供配电线路设计中既要牢记节能的原则，同时也要兼顾经济性的目标，要保持节能和经济之间的一个平衡性。想要保证节能必然会在一定程度上增加成本投入，但是一定要考虑成本问题，不能为了追求节能一直增加成本，造成项目经济压力，为了遵循经济性的原则，可以从以下几方面入手。

首先，可以从材料上进行控制，对于供配电线路设计的材料要最大化地节省成本，相关人员应该货比三家，做好建筑材料的选择工作，尽量保证经济性和节能性的统一。

其次，管理人员一定要做好统筹管理工作，在供配电线路设计的各个环节中都要注意成本的控制，尽最大可能节约成本，提高施工效率。需要其在设计和施工之前，要先对电路设计设备进行检查，保证线路设计和施工的过程中能够顺利地完成，减少突发事件的发生，这样才能够提高使用效率，避免重复工作加大成本压力，这也是建筑电气供配电设计经济性原则的重要体现形式。

3 建筑电气的供配电设计要点

3.1 合理选择导线

在建筑电气的供配电设计中，在把握好相关原则的前提下，要精准把握一些要点来保证设计的合理性和科学性。首先要合理选择导线，导线的选择要保证安全和稳定。在导线的选择上，相关人员要根据不同的建筑电气需求来选择规格，包括电线材质、电流电压选择等方面。一般建议选择铝线和铜线两种材质，因为能够具有较好的保护作用，但也要考虑实际情况。

例如：如果在建筑电气供配电设计中想要达到较小线路损耗的效果，可以选择电阻小导电率好的导线，但同时必须要考虑导线的电量负荷能力，遵循经济性、节能性的原则。

3.2 确定线路路径

在建筑电气供配电设计中，在合理选择导线之后要将线路路径确定下来，在允许的范围内尽量缩小供电线路的距离，这样可以最大化的降低过程中的能量损耗。一般来讲，电荷的控制应该有一个比较精准的数据，比如抵押供配电设计要以周围200m为最佳距离。

假设需要供配电的建筑单层建筑面积能够达到10000m2，那么在供配电线路的设计上至少要3 个配电室才能够达到工作标准。因此，在供配电设计路径的选择上尽量选择多点分布的方式，来达到更好的供配电效果。

3.3 合理选择配件

在建筑电气供配电设计中，除了要合理选择导线之外，在一些其他的配件上也要精准选择，遵循一定的标准去合理选择，其中最为重要的配件就是开关，开关的选择标准是直流电压不要超过400V，交流电压不超过500V，这是最基本的选择方式。

在此前提下，可以结合建筑需求选择一些新型的开关，比如空气开关，空气开关可以最大化地保证用电安全，因为当超出电流负荷之后，空气开关会自动断开，保证用电安全。

3.4 科学选择导体

除却导线、开关之外，在导体的选择上也很重要，上文中说过大多数以铝线和铜线为主，但是两者之间也存在一定的差异，一般来说，民用建筑比较适合用铜线作为导体。

例如：如果是针对民用建筑正常情况下的线路设计和敷设，可以选择用聚氯乙烯绝缘保护的导线进行操作。而对于一些特殊建筑，比如消防、公安等建筑就需要选择一些保护性能更高的导体，避免起火。

4 建筑电气的供配电设计路径

在明确建筑电气的供配电设计原则、要点之后，对于设计的具体路径和方法也应该有一个深入的研究，这样才能够真正将供配电线路设计工作贯彻落实于实处，不会让其变成一种形式主义的工作。

4.1 做好负荷登记工作，做好负荷容量的计算

在建筑电气供配电的设计过程中，一定要做好负荷登记的工作，结合具体的情况，按照一定的标准来完成。首先要明确负荷量的等级，一般来说，负荷量等级分为三级：一级负荷是消防电梯、疏散电梯、地下室等，二级负荷是建筑中的常见电梯设备和生活用电需求，三级负荷是除了一、二级符合外的所有范围。

在建筑电气供配电设计和施工之间，要根据负荷量等级来完成基本的设计工作，明确此次设计的标准。一般来说会将负荷量按照等级分为民用建筑用电和商业建筑用电，按照不同的标准来完成供配电的设计工作，对于民用建筑用电可以按照基本标准完成供配电的线路设计即可，而对于商业用电一般需要由商业变电房提供所需电量，满足用电需求。对于负荷容量的计算一般采取单位容量法和负荷密度法两种方式，一定要保证计算的精准性。

4.2 保证供配电电压的合理设计

在建筑电气的供配电设计中，电压是一个必须且关键的内容，电压系统的合理设计能够保障供配电系统的正常运行，最大化地保证用电安全，减少安全隐患。对于大多数建筑来说，对于电压的选择并不需要过于重量级的负荷要求，一般以一级负荷为主，所以在电压的设计和选择上可以将应急发电机组作为主要的发电设备，满足建筑中对于电量的需求。

与此同时，在供配电电压的设计和选择上还需要考虑电压的具体数值，一般情况下，建筑电气供配电中电压设计都选择380/220V 即可，只有一些特殊建筑需要选择相对独立的10kV的高压电源。这种高压电源的选择要根据建筑的具体情况来综合考虑，并且在设计和施工中一定要保障安全性与可行性，在合理的范围内进行施工，一定要保障建筑电气供配电设计的安全性。

4.3 做好变电设备所的布局工作

做好变电设备所的布局工作也是建筑电气的供配电设计中一个关键的环节，其前提是要做好变电设备所的位置和数量，根据位置和数量去进行变压器的选择，选择最佳的变压器容量。

一般来说，变压器容量都会在75%～85%之间，这样能够最大化地保障建筑电气供配电的需求及安全。变电所的布局需要根据整个项目的开发分期情况、总容量、业态分布及距离长短来确定，原则上供配电变电设备所距离终端供电设备要小于200m、要按不同业态不同管理方进行分布布置，变电所的布置要尽量靠近负荷中心，减少一次投资和后期运营损耗。

4.4 做好建筑电气接地系统的设计

在建筑电气的供配电设计中，做好接地系统的设计工作也至关重要，一般来说接地系统有三种形式：保护接地、防雷接地和重复接地。保护接地指的是利用设备外部可以导电的部分进行接地，将电流引入到大地中，避免人体的直接接触而产生触电的危险，连接线多以PE线为主。

当前人们在建筑中使用的电气设备越来越多，保证用电安全是一个非常重要的问题，为此保护接地工作非常重要。防雷接地主要是避免在雷雨天发生用电安全隐患问题，以免雷电产生导电现象，从而对人们的安全造成隐患。为了做好防雷接地设计，一般要将接地电阻控制在10Ω以下，这样可以最大化地减少雷电对于建筑内布线系统和电气设备的影响。

重复接地指的是当电气接地系统中的PE线出现断线的情况时，可能会不具备保护的作用，或者保护效果会有所减弱，此时可以通过重复接地来进行补救工作，再次保证建筑内人员的人身安全。不过不到特殊情况尽量避免重复接地，且重复接地的电阻值要控制在4Ω以下。