低压配电设计在建筑电气设计中的刍议

低压配电设计在建筑电气设计中的刍议

陈松波

关键词：低压配电设计；建筑电气设计；要点

1、建筑低压供配电系统设计要求

建筑对电气的设备的配置的电能质量要求较高，因此要保证建筑的供配电电源的可靠性还是存在一定难度。另外，由于建筑的高度较高，所以相应供电的线路也较长，一定程度上加重了安全隐患。目前我国规范要求高层用电负荷中的很多用电设备须按照一级负荷中进行供电，如消防电梯、消火栓、生活水泵用电等。建筑的供配电体统的设计方案设计中，也应该按照这些要求进行，其中最重要的的还是考虑设计方案的和安全。

2、低压配电设计在建筑电气设计中的原则

2.1优化设计原则

由于现阶段在建筑电气低压配电设计中，设计人员经常会出现重复建设的现象，人力与物力都浪费，设计成本大大增加。此外，设计人员在设计时，往往考虑低压配电系统的功能性问题，而忽视节能性的问题，所以几乎每种类型的建筑低压配电设计都存在着设计缺陷，没有达到最优化的程度。

因此，建筑电气中的低压配电设计方案必须具有切实可行性和适用性，使低压配电系统可以保障整个建筑电气设备的正常用电，确保高层建筑配电系统的可靠、稳定、安全运行。同时，建筑配电系统还应合理控制用户的电气设备用电量，高效、稳定地发挥电气功能。另外，在设计低压配电系统时，各个线路之间应保持安全距离，采用绝缘强度较高的导线，在建筑顶部和公共区域设置防雷击装置，采取可靠的接地技术和防静电技术。

2.2高效设计原则

由于建筑用电设备回路都十分复杂，如果设计人员考虑不够周全，将会浪费大批的材料，而且也影响建筑物的整体功能的发挥，从而降低其效率，因此需要遵守高效原则。在进行具体设计时，相关设计人员要尽量降低电能损耗，包括间接损耗和直接损耗，提高低压配电系统的节能性。一般情况下，都会在负荷容量设置不止一个的供电与配电中心。经过大量的研究证明，对供配中心采取分散化的设计方法，能够起到节能的作用，所以如果没有特殊的要求规定，尤其是大型的高层建筑，最好应该设计多个供配中心。

3、低压配电设计在建筑电气设计中的要点

3.1确定供电系统负荷等级以及对各级负荷容量计算

负荷等级分为三级：一级供电负荷指中断供电在政治和经济上造成重大损失者；二级供电负荷指中断供电在政治和经济上造成较大损失者；凡不属于一级、二级负荷者均为三级供电负荷。在在确定建筑的负荷等级时，负荷等级的确定可以参考《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008附录A，其中明确规定不同性质的建筑物，其设施的负荷等级划分也不同。一般来说，一级供电负荷包括火灾自动报警及联动控制装置、火灾应急照明及疏散指示标志、防烟及排烟设施、自动灭火系统、消防水泵、消防电梯及其排水泵等。

3.2布局变电所合理设计

结合建筑电气系统的负荷容量大小和电力负荷分布情况，确定变电所的配置数量和具体位置，尽量选择负荷率在70%～85%之间的变压器，低压线路供电半径应控制在200m范围内，如果建筑的低压配电电容量大于400kW，供配电线路距离大于250m，可结合建筑的实际要求，适当增加变配电设备。

3.3电压与电源设计

在进行建筑电气中低压配电系统设计时，为了保障供电系统的合理性，需要以供电负荷等级为依据有针对性的选择所采用的供电措施，与此同时，在采取这些措施时，需要以满足在设计规范方面的相关规定为前提。一般情况下供电电源低压配电电压应用的是380/220V。

3.4建筑中低压配电设计中的接地保护设计

建筑应可靠接地，其接地要严格的要求。配电系统设计往往采用IT、TT、TN这三种接地保护模式。其中，IT系统往往是提供设置在外露导电的部分的接地保护，起到的是及时切断故障回路中的电流的作用，实现电气保护的功能。IT系统具有的接地故障保护和IT系统差不多，同样是设置电网的外露部分。在进行接地保护的时候，如果电网的外露导电部分的故障电压在规定的标准之下，TT系统不会对供电进行保护性切断。只是通过相关的警报装置发出报警，提示相关工作人员排除相关故障。TN系统的接地故障中，大多数是由于金属性短路或者是故障发生时电流过大才会引发TN系统的保护机制。因此，应该采用电流保护器来实现对电路负荷和电流短路的保护功能，达到接地保护的作用。

为保证供电安全性，漏电保护器是低压配电设计中最常用的电气元件。因此对漏电保护器的选择也有严格的要求。漏电保护器是线路或设备漏电时防止人体触电的重要设备，因此其安全界限标准一定要满足要求。在漏电保护器的采购和选用过程中一定要严格把关，要额外注意其正常工作情况下的漏电电流动作值是否符合要求，必要时应做必要的检测。在低压配电系统的单元上一般都需要漏电保护装置，从而保证整个供电系统的安全性。

4、案例分析

某商业楼建筑面积约30000平方米。地下四层，地上十二层，其中裙房六层。主楼建筑高度为43.6m，属二类高层，按二级负荷供电。根据负荷计算分为需要系数法和负荷密度法。该建筑用电量大，负荷要求高，故采用负荷密度法。Pav=p.A，式中：p-负荷密度kw/㎡，A-建筑面积㎡。通过与其他专业的沟通，拟在地下三层设置变配电所，低压配电系统供电电压为220/380V，本系统接地形式采用TN-S系统。另外设置柴油发电机组作为第三电源（应急电源）。

为确保楼内消防供电的可靠性，在地下三层变配电所内设有应急柴油发电机组。当市电停电时，应急母线失电，柴油发电机应在15S内自动启动向220/380V应急母线供电。供电的对象主要是重要负荷、保安监控、通讯机房、应急照明及所有消防用电设备。

建筑物的计算负荷确定后，建筑物供电变压器的总装机容量S（KVS）为：S=Pj/BCOS￠，其中Pj为建筑物的计算有功负荷；COS￠为补偿后的平均功率因素；B为变压器的负荷率。综合考虑各方面的因素，在单台变压器运行时，建议B取值范围以70%～80%为宜，损失比大的变压器类型B取低值，损失比小的变压器类型B取高值；当采用2台变压器时，变压器的总装机容量的选择不但与考虑节能时的负荷率有关，还与考虑供电级别所需的变压器备用率有关。

结束语

随着人们生活水平的提升，居民使用的家用电器向着多元化的方向发展，用电量明显提升，这也要求我们在整个供配电系统设计上应提高系统的供配电安全可靠性。因而在进行低压配电设计时，设计人员需要综合考虑多方面因素，制定科学合理的设计方案，努力减少损耗，提高供电效率，实现电力能源的高效、稳定、可靠利用，满足人们在实际生活中对于用电的需求。

参考文献

[1]张松.建筑低压配电设计的探讨[J].中华民居，2013.

[2]程开嘉.建筑电气低压配电设计的要点分析[J].低压电器，2016.