關于建筑工程配電系統(tǒng)設計中常見問題的探討

1、<p>　　關于建筑工程配電系統(tǒng)設計中常見問題的探討</p><p>　　摘要：建筑工程施工中配電系統(tǒng)設計是保證施工各個工序安全順利實施的重要保證，配電系統(tǒng)設計的優(yōu)劣直接影響建筑施工的效率、質量和安全。本文結合多年工作經驗，對當前建筑工程配電系統(tǒng)設計中常見的問題及解決措施進行了簡單探討，以供交流和學習。 </p><p>　　關鍵詞：建筑工程；配電設計；常見問題；解決措施 <

2、;/p><p>　　中圖分類號：TU7文獻標識碼：A </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　隨著我國城市化進程的不斷加快，建筑行業(yè)迅速發(fā)展，隨之而來的是建筑安全事故的不斷發(fā)生。在這些建筑事故中由于雷擊或供電線路老化、損壞及配線系統(tǒng)設計不合理而造成的電氣火災事故占有很大比例。如何制定科學合理、嚴格規(guī)范的配電設計方案，已越來

3、越受建筑工程設計人員的重視。下面，本人結合多年工作實際，對當前建筑工程配電系統(tǒng)設計中常見的問題及解決措施進行簡要探索，僅供同行參考和學習。 </p><p>　　1 建筑工程配電系統(tǒng)概述 </p><p>　　1.1在介紹建筑工程配電系統(tǒng)前，我們首先要搞清一個概念，那就是建筑工程供配電系統(tǒng)。建筑工程供配電系統(tǒng)就是解決建筑物所需電能的供應和分配的系統(tǒng)，是電力系統(tǒng)的組成部分。主要涉及：電氣設備

4、，變、配電所，低壓配電系統(tǒng)，建筑物防雷與接地裝置等方面。隨著現代化建筑的出現，建筑的供電不再是一臺變壓器供幾幢建筑物，而是一幢建筑物往往用一臺乃至十幾臺變壓器供電；供電變壓器容量也增加了；另外，在同一幢建筑物中常有一、二、三級負荷同時存在，這就增加了供電系統(tǒng)的復雜性。但供電系統(tǒng)的基本組成卻基本一樣。通常對大型建筑或建筑小區(qū)，電源進線電壓多采用10kV，電能先經過高壓配電所，再由高壓配電所將電能分送給各終端變電所。經配電變壓器將10kV高

5、壓降為一般用電設備所需的電壓（220/380V），然后由低壓配電線路將電能分送給各用電設備使用。也有些小型建筑，因用電量較小，仍可采用低壓進線，此時只需設置一個低壓配電室，甚至只需設置一臺配電箱即可。 </p><p>　　1.2在搞清建筑工程供配電系統(tǒng)的基礎上，我們重點介紹一下是建筑工程配電系統(tǒng)。建筑工程配電系統(tǒng)就是將建筑電力系統(tǒng)中從降壓配電變電站（高壓配電變電站）出口到用戶端的這一段系統(tǒng)稱為建筑配電系統(tǒng)。配電

6、系統(tǒng)是由多種配電設備（或元件）和配電設施所組成的變換電壓和直接向終端用戶分配電能的一個電力網絡系統(tǒng)。 </p><p>　　2 建筑工程配電系統(tǒng)的設計 </p><p>　　我國施工現場臨時用電工程所采用的線路電壓為380V、相電壓為220V、電源（電力變壓器）中性點接地的三相四線制系統(tǒng)中，接地、接零保護系統(tǒng)分類為TT、TN-C和TNS三種系統(tǒng)電力。下面對這三種系統(tǒng)加以分析比較。 <

7、/p><p>　　TT系統(tǒng)是指在中性點接地的電力系統(tǒng)中，將電源電氣設備不帶電的金屬外殼或接地保護的系統(tǒng)。TT系統(tǒng)對接地保護電阻方面具有良好的性能，但需要耗費大量鋼材，而接地安裝和埋設施工也需要較大的工程量，故這種系統(tǒng)經濟性不高。 </p><p>　　TN系統(tǒng)是一種在電源中性點接地中，將電氣設備不帶電的金屬外殼或基座經中性點接零的保護系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，作零線（N）與保護零線（PE）合一的系統(tǒng)

8、為TN—C系統(tǒng)。工作零線N與保護零線（PE）分開的系統(tǒng)為TN-S系統(tǒng)。 </p><p>　　分析比較這三種系統(tǒng)，在TN-S接零保護系統(tǒng)中，只要在配電裝置中設置漏電保護器，這種系統(tǒng)便可明顯地克服TT系統(tǒng)的缺陷。既經濟，技術操作上也方便，電氣設備的正常不帶電的金屬外殼或基座在任何情況下都能保持對地零電位水平。按建設部JGJ4688（施工現場臨時用全技術規(guī)范）規(guī)定。 </p><p>　　建筑

9、工程施工中配電系統(tǒng)設計多采用TN-S系統(tǒng)，但在實際安裝過程中必須充分考慮到各種自然界條件的影響，如暴露在風吹、日曬、雨淋下，對配電系統(tǒng)容易造成機械損傷、絕緣體性能下降甚至短路事故。由于其長時間暴露在公共場所，也無電位聯結，對人員生命安全帶來巨大威脅。 </p><p>　　采用TN-S系統(tǒng)供電時，燈具的金屬外殼都是通過PE線連接的，當某個燈具發(fā)生故障時，其故障將PE轉到其他燈具上，容易造成戶外無等電位連接的電擊威

10、脅。因此室外多采用TT接地系統(tǒng)，為戶外燈設置接地極，引出單獨的線接燈具的金屬外殼，以避免由PE線引來別處的故障電壓。 </p><p>　　3 配電變壓器的設計 </p><p>　　根據國家相關標準，用電設備容量在250KW或需要變壓器容量在160KVA以上者應以高壓方式供電的要求，可知凡是有一定建筑規(guī)模的工程都將使用電力變壓器，但對于如何選擇變壓器容量的問題上對有些設計者來說還存在誤區(qū)

11、。認為變壓器有功負荷能力、容量應按照計算負荷負載或接近滿負載選擇。其實這是一種錯覺，誤認為“滿負荷”可以做到物盡其用，節(jié)省投資，殊不知變壓器的高效率在（95%以上），只有當變壓器的負荷在0.5-0.6時才可能實現。當然最后確定變壓器容量時還要綜合考慮其它一些因素，例如環(huán)境溫度的影響，降低溫度可以提高變壓器的輸出功率和減少變壓器的損耗，又如變壓器臺數的合理選擇和技術經濟比較等等都是影響變壓器容量選擇的考慮因素。 </p>&

12、lt;p>　　4 電負荷與配電線路截面設計 </p><p>　　由于民用建筑用電負荷絕大多數為單相負荷，三相負荷不平衡必然導致零線通過不平街電流，隨著電腦及各種家用電器的發(fā)展與普及，低壓電網高次諧波污染日益加劇，3次及其奇倍數諧波均構成中性線電流。中性線過大電流并由此引發(fā)電火災的現象也日益增多。為此，相關設計規(guī)范已規(guī)定。三相四線或二相三線的配電線路中，當用電負荷大部分為單相負荷時，其N線或PEN線截面不宜

13、小于相線截面；以氣體放電燈為主要負荷的回路中。可見，民用建筑配電系統(tǒng)的干線、支干線及支線的導線截面原則上均應選擇N或PEN線截面與相線截面相同。然而當前仍有為數不少的民用建筑配電設計中仍沿用20世紀80年代的做法，選擇N或PEN線截面是相線截面的l/2或1/4，這也是最常見的電氣設計安全問題之一。 </p><p>　　5變電所位置的設計 </p><p>　　現代建筑特別是高層建筑用電量

14、逐漸增大，這就對建筑物配電系統(tǒng)的安裝位置提出了較高的要求。在確定變電所位置時，應充分考慮變電所高壓負荷，對于降低電能損耗、保證用電安全穩(wěn)定具有重要作用。 </p><p>　　對于30層以內的高層建筑，配電系統(tǒng)通常設置在底層；60層左右的高層建筑，則直接設置在建筑物地下或中層和頂層，也可以只設置在建筑物地下。變電所的數量及其位置的分布，應通過技術經濟比較決定。同時也要保證可用性與維修的方便。 </p>

15、<p>　　6 防雷與接地設計 </p><p>　　現代建筑的防雷設計。采用傳統(tǒng)的避雷方法簡單可靠，更加經濟合算。但必須保證各層樓面鋼筋、金屬管道與該層用作引下線的柱筋有可靠的連接，形成等電位層。現代建筑都是采用鋼筋混凝土剪力培，與樓板的連接十分可靠，關鍵是做好金屬管線的接地。現代建筑的防雷接地、電氣設備的保護接地和工作接地，都是合在一起的，組成混合接地系統(tǒng)。接地電阻按最小的要求而定，通常是在4Ω

16、以下。利用建筑物的鋼筋混凝土基礎作接地板。盡管基礎鋼筋等自然接地體己能滿足接地電阻的要求，仍需要裝設水平的人工接地體，將主要的建筑物基礎連接成接地網，這對均衡電位、提高安全性都有好處。 </p><p><b>　　7 電氣照明設計 </b></p><p>　　建筑物照明配電設計，包括光源的選擇、照明度的大小、照明范圍、照明設備造型、位置的選擇、光能控制和配電線路敷

17、設等，而隨著人們對生活居住環(huán)境要求的不斷提高，照明設計需要與現代建筑裝飾效果密切聯系，照明設備的造型、光線、照射范圍等都應與建筑藝術意境相結合，并考慮節(jié)能效果。選用高光效電光源，可以取得節(jié)能的明顯效果。在審核圖紙時，經常發(fā)現應急照明支線帶兩個防火分區(qū)的燈具，沒有按照建筑電氣工程施工質量驗收規(guī)范要求，此類問題應該注意。 </p><p><b>　　8 消防電氣設計 </b></p>

18、;<p>　　消防電氣設計在設計工作中占有非常重要的地位。它涉及到火災報警、撲救及人民生命財產的重要安全闖題，因此應按國家有關規(guī)范作好消防電氣設計。火災報警系統(tǒng)的形式應根據具體設計對象來確定。設計者首先必須搞清楚設計對象的建筑形式、規(guī)模、分類、建筑個體的分布等諸多因素，再根據這些因素來確定火災報警系統(tǒng)的形式。例如：許多電氣設計消防線路采用穿塑料管保護，并從吊頂內走線。而“民用建筑工程配電設計規(guī)范”中規(guī)定消防聯動控制、自動滅

19、火控制、通信、應急照明及緊急廣播等線路。應穿金屬管保護。并暗敷在非燃燒體結構內。其保護層厚度不應小于30mm。當必須明敷時，應在金屬管上采取防火措施。 </p><p><b>　　9 結束語 </b></p><p>　　在當前建筑工程供配電系統(tǒng)設計中，我們必須充分考慮供配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，從根源上杜絕故障的出現，將安全隱患降至最低，同時還應考慮電氣設備與現代建