浅谈建筑电气中供配电的线路设计

2016-08-01 06:35 [建筑论文] 来源于：互联网作者：互联网

导读：摘要：随着社会发展进程的逐渐加快，现代化城市建设推进速度也有了迅速发展。特别是大城市中高层建筑的建设速度。然而，在发展的同时给设计人员带来了更多问题。高层建筑电气设计工作人员应与供配电系统的实际情况入手，构建出具有经济合理、安全可靠、技术

　　摘要：随着社会发展进程的逐渐加快，现代化城市建设推进速度也有了迅速发展。特别是大城市中高层建筑的建设速度。然而，在发展的同时给设计人员带来了更多问题。高层建筑电气设计工作人员应与供配电系统的实际情况入手，构建出具有经济合理、安全可靠、技术先进的供配电系统，对于高层建筑正常运行来说，安全可靠的供配电系统设计显得极其必要。

　　关键词：建筑电气；供配电系统；线路设计

　　一、建筑供配电线路设计

　　1.实施分路供电

　　供电母线一般采用埋地电缆进入，楼负载较小时，可直接采用380V/220V低压母线供电；负载较大，则采用3000V-10000V高压母线供电，再通过变压器变压后配电。建筑内负载种类多，且各种负载对电源及接地要求各不相同，设计时应考虑分路供电。如实验设备用电线路、照明线路与火灾报警及消防联动系统、防盗报警系统用电线路因功能不同，应该分路供电，以便在放假期间，关闭其他系统电源但仍保证防火与防盗系统的供电。建筑应设置专门的配电室，实现对上述电路的集中控制，配电室位置应靠近用电量大的区域，以减少线路的电能损耗。

　　2.布线合理，避免相互干扰

　　建筑内有多种布线系统，包括有供电线路布线系统、通信自动化系统、火灾报警及消防联动系统、保安监控系统、办公自动化系统、闭路电视系统等。在其中，有些是强电系统，有些是弱电系统，而弱电线路易受强电线路的电磁干扰，造成信号模糊、噪声大，甚至不能正确使用。因此，在布线过程中应注意将信号线与电源线分开布设，弱电线路采用屏蔽措施，并与强电线路隔开一定距离布置。

　　3.基本配件的选择

　　（1）刀开关的选择：应根据额定电压、计算电流来选择刀开关，在安装刀开关的线路上要求其额定交流电压不应该超过500V；而直流电压不超过440V。为保正刀开关的安全使用，其计算电流应小于或等于刀开关的额定电流。

　　（2）自动开关的选择：自动开关又称为自动空气断路器或者自动空气开关。它是一种能自动切断电路故障的控制兼保护功能的电气配件，可以根据额定电压、额定电流及脱扣器的额定电流来选择。如果按线路的额定电压选择，则自动开关的额定电压应该大于或等于线路的额定电压；如果按线路的额定电流选择，则自动开关的额定电流应该大于或等于线路的计算电流；若按脱扣器的额定电流选择，则长延时动作的过电流脱扣器的额定电流应该大于线路的计算电流，短延时动作的过电流脱扣器的额定电流应该大于线路的尖峰电流，瞬时动作的过电流的额定电流应躲过配电线路的尖峰电流。

　　（3）导线的选择：导线的选择主要是看它的材质与截面积两个方面。材质通常主要有铜和铝两种，而室内在布设线路时一般会选用铜导线，因为铜导线过载余量较高，虽然价格较铝线高，但用电安全，在一定程度上说具有很大的优势。在计算导线的截面积时应根据实际其功率来计算，这样可以减小导线的截面积，节约投资。

　　（4）保护元件的选择：建筑电气的保护功能主要是通过过载保护、短路保护和漏电保护来完成的。由于室内负荷的大小并不一样，而仪器设备得过载能力也不尽相同，各自需要的保护要求也不一致。因此，为了起到可靠有效的保护作用，在设计中应考虑上下级的电气保护系统，在必要部位装设保护元件。如使用熔断器，烧毁后应由专业的电工进行更换；在各楼层、配电室因负载过大，电流也大时，就会很容易发生大电流短路情况，而此时，空气开关的分断能力不足，就必须要用熔断器才能安全分断。在选择熔断器时要注意它的极限分断能力要大于线路的最大短路电流。保护元件的选择除额定电压、额定电流应与所保护电路匹配外，动作时间也要满足被保护电路或设备的相应要求。就一般的用电设备而言，漏电保护器的动作时间与动作电流的乘积不应超过30mA・S；当精密电子仪器的过载能力较差时，就应该选择快速的过载与短路保护器。

　　二、输电线路设计中线路防雷技术的运用

　　在输电线路设计时，应当充分考虑当地线路情况，以及线路雷电活动频率和强度等因素的基础上，确定防雷技术的运用方案。

　　1、搭设避雷线

　　避雷线是当前使用最为广泛的防雷技术，具有防雷效率高、分流、耦合、屏蔽等作用。分流作用是指避雷线能够减少铁塔的雷电流，以使塔顶的电位降低，减轻雷击破坏程度；耦合作用是指通过耦合导线降低输电线路中绝缘子的电压；屏蔽作用是指直接降低雷击后产生的感应过电压。应当根据输电线路的电压级别选择避雷线，20kV的输电线路不需要装设避雷线，200kV以上的输电线路需要全程搭设避雷线，500kV的高压线应当搭设两个避雷线，以提高避雷线的屏蔽功能。为了提高避雷线的保护能力，应确保每个铁塔区的避雷线能够接地，并保证两个避雷线之间设置一个间隙。当前，我国在设计高压和超高压输电线路时通常搭设绝缘避雷线，以降低功率损耗。

　　2、安装线路避雷器

　　避雷器是在避雷线基础上施加的一种防雷措施，以彻底防止绝缘导线上产生过电压。当雷击产生的电压过大时，避雷器通过利用低阻抗的通路将雷电流泄于地面，以保证输电线路电压在安全的范围内。在安设避雷器时，可选择如下类型的铁塔：环境恶劣的山区线路中的铁塔、跨越大的铁塔、水电站和升压站等出口线路处接地电阻较大的铁塔、出现过闪络的铁塔等。

　　3、架设耦合地线

　　在无法实现降低接地电阻的情况下，可在导线的周围或下方敷设一条底线，以使雷电流可以分流，降低绝缘子串两端的感应程度，减小反击电压间的分量。通过架设耦合地线，能够降低雷击时电力系统的跳闸率。

　　4、降低铁塔接地电阻

　　当合理匹配塔脚电阻和避雷线时，可以实现降压的功能。针对小于65kV大于40kV的输电线路不需要增设避雷线，但是必须做好铁塔接地措施。降低铁塔接地电阻的主要方法包括以下几种：

　　（1）对于规模较小、较为集中的接地网，应当使用接地电阻降阻剂。在接地极四周铺设降阻剂，增大接地的面积，以降低铁塔与地面的电阻。由于此种方法具备较好的导电性能，所以应当将该方法推广使用；

　　（2）爆破接地技术。该技术的运用方式是利用爆破来制造破裂，而后将电阻率低的材料通过压力机的作用导入到裂缝中，从而增强土壤的导电性能；

　　（3）加大水平接地体的长度，由于电感效用与水平接地体的长度成正比关系，当接地体的长度达到55m时，其电阻率为500，当长度达到80m时，其电阻率为2000，所以当接地体达到一定长度后，冲击系数会逐步稳定，不再有所下降。

　　5、安装自动重合闸装置

　　电力系统在遭遇雷击时通过自动跳闸可以发挥自我保护作用，在自动跳闸后，此前所产生的部分系统故障便会自动消除。根据资料统计，在安装自动重合闸装置的输电线线路中，70kV以上的线路其重合闸的成功率为80%以上，30kV以下的输电线路重合闸成功率也可以达到60%，这说明自动重合闸装置是当前极为有效的防雷措施之一，各等级电压线路应当积极安装该装置。

　　三、结语

　　作为建筑电力工程设计单位，应从线路设计思路的改进为切入点、以规范要求为基础，根据现代建筑供电线路设计思路进行建筑供电线路的设计，提高线路的科学性、稳定性、安全性，为促进我国建筑行业发展、供电线路设计发展奠定基础。

　　参考文献

　　[1]刘爱平对建筑电气中供配电线路设计的探讨[期刊论文]《广东科技》-2007年10期

　　[2]刘昌明建筑供配电线路的节能设计[期刊论文]《四川建筑科学研究》ISTICPKU-2011年1期

　　[3]李蔚电气节能技术在工程设计中的应用[期刊论文]《电气应用》ISTICPKU-2009年19期

　　作者简介：

　　罗志良，413024197412085111，男（1974-12-），籍贯：河南潢川县，研究方向：电气。

（编辑：东北亚）

浅谈建筑电气中供配电的线路设计

友情链接