民用建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

魏云濤

摘要：在國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，人們對(duì)居住條件的要求也變得越來(lái)越高，使得目前住宅小區(qū)的建筑模式更加多樣化；在對(duì)住宅小區(qū)的建筑外觀、內(nèi)部裝飾以及周邊環(huán)境的要求提升的同時(shí)，人們逐漸注重住宅小區(qū)中低壓供配電系統(tǒng)等內(nèi)在條件的質(zhì)量。因此，探討如何設(shè)計(jì)安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的供配電系統(tǒng)就顯得十分重要。

關(guān)鍵詞：民用建筑；供配電系統(tǒng)；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1電力負(fù)荷

1.1負(fù)荷分級(jí)

根據(jù)電力負(fù)荷因事故中斷供電后，在政治上造成影響或在經(jīng)濟(jì)上造成損失的程度，可將負(fù)荷分為一、二、三級(jí)。造成的影響、損失程度越大，對(duì)供電可靠的要求就越高，不同行業(yè)因使用的設(shè)備的性質(zhì)不同，也有不同的分級(jí)規(guī)定。

1.2供電要求

一級(jí)負(fù)荷可設(shè)計(jì)使用兩路高壓電源供電，兩路一起工作或者一個(gè)工作另外一個(gè)留作備用，必要時(shí)還應(yīng)采取應(yīng)急電源，以避免供電故障后能確保正常用電；二級(jí)負(fù)荷是指供電中斷后在政治、經(jīng)濟(jì)和公共秩序方面造成的影響比一級(jí)負(fù)荷稍輕，其供電的設(shè)備故障后，能迅速恢復(fù)供電，或即使發(fā)生故障也不會(huì)中斷供電，這一級(jí)別的負(fù)荷在線路設(shè)計(jì)上一般也要求兩路電源供電，與一級(jí)負(fù)荷的電路設(shè)計(jì)較為相近；三級(jí)負(fù)荷在供電上沒(méi)有對(duì)電源及線路的特殊要求，確保正常供電即可。

1.3負(fù)荷分類

根據(jù)國(guó)內(nèi)電價(jià)制度，對(duì)于民用建筑的用電采用照明電價(jià)和非工業(yè)動(dòng)力電價(jià)等多種不同電價(jià)計(jì)收的方法和規(guī)定，設(shè)計(jì)中必須把不同電價(jià)的負(fù)荷進(jìn)行區(qū)分，保證分類計(jì)費(fèi)的實(shí)施。

1.4負(fù)荷計(jì)算

設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)前，要對(duì)所需供電的建筑進(jìn)行總的用電負(fù)荷的計(jì)算，以便更精確的計(jì)算出整個(gè)建筑需要的負(fù)荷量以及負(fù)荷的類別，算出相關(guān)分支線路的負(fù)荷，確定相關(guān)部門供配電系統(tǒng)供電電壓的輸出和各線路損耗。計(jì)算負(fù)荷量時(shí)一般情況下將變壓器作為最基本的計(jì)算單位。

2供電電壓的選擇

民用建筑的供電電壓主要取決于用電負(fù)荷的大小、供電距離的遠(yuǎn)近、供電線路的回路數(shù)、用電單位的遠(yuǎn)景規(guī)劃，當(dāng)?shù)毓搽娋W(wǎng)現(xiàn)狀和它的發(fā)展規(guī)劃以及經(jīng)濟(jì)合理等因素考慮決定。用電設(shè)備容量在250kW或需用變壓器容量在160kVA以上時(shí)通常以高壓方式供電，一般采用10kV；用電設(shè)備容量在250kW或需用變壓器容量在160kVA及以下者，通常以低壓方式供電，通常采用220V/380V。需要雙回電源線路供電時(shí)，一般應(yīng)采用同級(jí)電壓。

3高壓和低壓供電的設(shè)計(jì)要求

高壓一般會(huì)使用單母線分段的設(shè)計(jì)方法，使其能自動(dòng)相互切換，各自都是對(duì)方的備用段。對(duì)于電源線的進(jìn)入端一般使用的都是電纜線路。從高壓配電室到變壓器的轉(zhuǎn)換，通常都會(huì)使用放射式的方式進(jìn)行電纜配電，變壓器的高壓一側(cè)另設(shè)獨(dú)立的開(kāi)關(guān)，以保證檢修時(shí)能與主電源斷開(kāi)，確保檢修人員的安全。低壓用電設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)是能夠滿足正常用電，在發(fā)生故障的情況下也能夠確保對(duì)不同負(fù)荷級(jí)別的設(shè)備正常供電。用戶的照明用電和動(dòng)力用電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)要分開(kāi)，由于國(guó)家規(guī)定的這兩種用電的電費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是不一樣的，這樣就需要安裝不同的電表，對(duì)照明和動(dòng)力分別計(jì)量；所使用的各級(jí)開(kāi)關(guān)都選擇使用斷路器，防止設(shè)備的越級(jí)跳閘。對(duì)于有電梯裝置的建筑，電梯應(yīng)使用專用電纜，且使用兩路不同的變壓器，兩路電源能自動(dòng)切換，互為各自的備用電源，用以保證電梯正常運(yùn)行。國(guó)家對(duì)供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也有一定的要求，除了一級(jí)負(fù)荷用電之外，其他負(fù)荷等級(jí)的供電系統(tǒng)也必須保證用電的正常運(yùn)行，減少發(fā)生故障的概率，避免造成線路及設(shè)備的浪費(fèi)；其次還規(guī)定同一個(gè)供電系統(tǒng)的變配電級(jí)數(shù)最好不超過(guò)三級(jí)，同時(shí)對(duì)三相變壓器的使用標(biāo)準(zhǔn)也作了相應(yīng)的要求，可參考相關(guān)規(guī)定。

4變配電室選址

住宅小區(qū)內(nèi)變電站的設(shè)置，應(yīng)按照《20KV及以下變配電所設(shè)計(jì)規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定，配電室應(yīng)接近負(fù)荷中心；一般低壓供電半徑為250m，當(dāng)超過(guò)此供電距離是應(yīng)加大供電電纜的截面積，當(dāng)小區(qū)中有高層、多層等不同功能的住宅，應(yīng)按不同類型的住宅分區(qū)域供電，當(dāng)小區(qū)規(guī)模過(guò)大時(shí)，應(yīng)采用分區(qū)域設(shè)置變配電室，分區(qū)域供電；配電室設(shè)置時(shí)應(yīng)考慮到進(jìn)出線方便、便于設(shè)備安裝運(yùn)輸、不應(yīng)設(shè)置在有劇烈震動(dòng)或高溫場(chǎng)所，不應(yīng)設(shè)置在經(jīng)常有積水場(chǎng)所的正下方或相鄰，當(dāng)設(shè)在該種場(chǎng)所相鄰的地方時(shí)，隔墻應(yīng)做無(wú)滲漏，無(wú)結(jié)露的防水處理，現(xiàn)階段住宅小區(qū)變配電室一般都采用無(wú)油干式設(shè)備，配電室不應(yīng)設(shè)置在地下室最底一層，當(dāng)?shù)叵率抑挥幸粚訒r(shí)，應(yīng)采用抬高地面和防止雨水、消防水等積水的措施，還應(yīng)設(shè)置設(shè)備的運(yùn)輸通道及相關(guān)大型設(shè)備的吊裝孔位，根據(jù)工作環(huán)境應(yīng)要求加設(shè)機(jī)械通風(fēng)裝置。

5防雷與接地

現(xiàn)代民用建筑的防雷設(shè)計(jì)，除了采用避雷針和避雷帶的傳統(tǒng)做法之外，近年還出現(xiàn)了浪涌保護(hù)器和戶外避雷針，這兩種防雷技術(shù)在工程上都得到不少實(shí)際應(yīng)用。對(duì)于民用建筑一般都會(huì)采用浪涌保護(hù)器和屋面設(shè)置避雷帶相結(jié)合的方法對(duì)建筑物和配電系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，此外還要保證各層樓面鋼筋、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。建筑物的防雷接地、電氣設(shè)備的保護(hù)接地和工作接地，一般都是合在一起的，組成混合接地系統(tǒng)。根據(jù)有關(guān)接地要求，接地電阻按最小的要求而定，通常是在4Ω以下。通常利用建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)作接地板，盡管基礎(chǔ)鋼筋等自然接地體一般情況下能滿足接地電阻的要求，在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中仍需要裝設(shè)水平的人工接地體，將主要的建筑物基礎(chǔ)連接成接地網(wǎng)，以便于形成均衡電位，提高安全性，實(shí)際工程中利用結(jié)構(gòu)樁、底板鋼筋作為接地極，只要設(shè)計(jì)施工合理，接地電阻常在1Ω以下。

6結(jié)語(yǔ)

作為電氣設(shè)計(jì)中核心部分，民用建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)所設(shè)計(jì)工程的規(guī)模、難易程度、建設(shè)地點(diǎn)的氣候條件及當(dāng)?shù)毓╇姴块T的要求，合理、經(jīng)濟(jì)、安全的進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)。

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（作者單位：煙臺(tái)市建筑設(shè)計(jì)研究股份有限公司）