建筑电气低压供配电系统设计

建筑电气低压供配电系统设计

张梅,董霄,解宇晖

陕西省水利电力勘测设计研究院  陕西省西安市   710000

摘要：现代化产业不断发展，城市建筑物也随着需求持续开发，建筑物中的电气设计对于建筑物的功能分区使用起着重要的作用，特别是高层建筑电气设计工作人员，要针对建筑特征各方面作出合理、安全、有效的低压供配电系统设计方案，确保方案的可行性、经济性、技术性与安全性，才能更好地促进建筑的正常运行和电力系统的正常运作。

关键词：建筑电气；低压供配电；电气系统设计

保证用电的安全一直是很多建筑工程进行电气设计、建设时考虑的原则，如何为城市建筑物提供安全、可靠的供配电系统设计成为很多电气设计人员的首要任务。在保证供电的稳妥性、安全性的前提下，我们根据中断供应电力对建筑物产生的影响以及损失把电力负荷划分为三个级别，这三个级别分别是一级负荷、二级负荷与三级负荷。比如一级负荷，一般是提供两个供电的电源，这样子当其中一个电源出现故障而导致断电的时候，不会影响或者损坏到另外一个电源，当然，除了这两个重要的并列的供电电源以外，都会另外设置一个应急电源，通常使用的应急电源包括EPS应急电源、柴油发电机组等等，此外我们禁止将二级负荷、三级负荷接入到应急供电中，这样才能够保证一级负荷应急供电电源的供电持续性与稳定性。

1、建筑电气设计中的供配电系统特征

一般而言，规范、可靠、安全的供配电系统设计能够影响到建筑电气的提供，直接对现代建筑物的多功能展示起到重要的作用。现在很多建筑物都是商住两用或者是多功能化建筑，集住宅、商业、办公、休闲娱乐于一体，因此对于稳定的供配电系统要求比较高。所以在建筑电气设计中，供配电系统的设计成为了最重要、最关键的部分。

很多建筑物，特别是高层建筑物，都会有配备供水排水、消防、空调、灯光等相关配套设施，因此供配电系统的设计也要遵从一定的原则，配合建筑物的功能分区、使用规模、建筑特质、建筑结构等方面设计。在设计之前，要充分了解建筑物所处地段的实际供电情况，结合对建筑物的全面了解来确定建筑电力的负荷级别、电源电压要求，解决专线电源是直接使用公用电源还是使用自备电源等疑惑。

在主要的建筑电气供配电系统设计中，我们要着重要求专业的技术水平，并同时考虑整个建筑电气工程的投资成本、运营管理和安全守则等常规性标准，在衡量多方标准后，确定好建筑电气设计的供配电系统特征。
2建筑电气低压供配电系统配置

建筑低压供配电系统的可靠性和安全性，为整个建筑安全、高效的运转提供保障。供配电系统中，要求较高配置的主要有两种情况：1、非消防一二级负荷供配电；如数据机房、安全防范等负荷，需要双电源或双回路电源，且在末端设置电源互投装置；这样设计的目的主要是在一个电源或回路出现故障时，备用电源（回路）能够迅速的投入运行，避免长时间的断电，造成重要数据中断、丢失或者发生无法预计的安全事故；2、消防一二级负荷供配电，如消防泵房、排烟机、消防管网稳压泵等负荷；需要双电源或双回路电源，且在末端设置电源互投装置；这样设计的目的主要是在一个电源或回路出线故障时，备用电源能够迅速投入运行，消防减灾设备的可靠运行提供保障，减小人身生命、财产的损失。

3建筑电气低压供配电系统设计要点及注意事项

3.1配电方式

3.1.1放射式

放射式是由总配电箱直接供给用电设备的配电方式。这种配电方式，当一台设备故障或检修导致回路停电时，不影响其他设备的供电，供电的可靠性高，不足之处是配电回路多、灵活性不高、投资大。放射式配电适合于设备容量十分大、供电可靠性要求较高，且需要集中控制电源的场所。

3.1.2链式

链式与树干式类似，是在一条线路上连接多个（一般不超过五台设备，总功率不超过10KW）分配电箱或用电设备，这种供电方式配出回路少，供电范围较大，投资低，缺点是，当某一台设备故障，引发回路跳闸，将使得整个回路用电设备全部断电，所以供电的可靠性较差，适合对容量小，分布分散的用电设备供电。

3.1.3树干式

一条主干线上分支出若干个分支回路，将各个分配电箱与主干线连接起来的配电方式。这种配电方式的优点是配出主干回路少，分支回路多，供电范围大，投资成本较低，施工方便；如高层建筑电井内的竖向密集母线，为整个建筑三级负荷提供照明、空调等用电就是典型的树干式供电。缺点是：回路主开关检修或故障，停电面积大。所以树干式的配电方式一般用于对供电可靠性要求不太高的场所。

3.2负荷计算

建筑电气设计中进行负荷计算时，应根据建筑的不同类别、用电设备组的具体工作制、并结合建筑所在地的能源组成、气候特点、用电负荷的发展趋势等因素做综合考虑。值得注意的是：1、有消防负荷的情况下，应比较消防负荷和非消防计算负荷的大小，总计算负荷取两者大的作为总计算负荷；2、四季分明地区冬季采暖负荷和夏季制冷负荷不能叠加计算，应取两者大的负荷计入总负荷，然后在进行总负荷计算；3、当有大量单相负荷时，应尽量分配至三相平衡，单相负荷不超过计算范围内三相负荷的15%时，可以认为三相平衡，只按三相平衡负荷进行负荷计算。

3.3注意的事项

在建筑中，低压配电系统的设计应将照明、电力、消防以及安防用电负荷分别自成系统。应对低压配电级数进行合理的控制，一般不应该超过三级。配电系统设计，力求简单、可靠。配电箱的设置与配电回路的划分，应该依据防火区分、负荷性质、以及管理维护等条件进行综合分析。消防用电回路与非消防用电回路在总配电柜内应采用防火隔板隔离，消防配电回路应敷设于专用的消防耐火线槽内或采用矿物绝缘电缆明敷设。

4建筑电气低压供配电系统电源设计

低压供配电系统电源设计主要有以下三种方案：1、一路10KV电源一台变压器+柴油发电机组；这种电源组合模式适用于无法取得第二电源，总负荷不太大，而且有一二级负荷的建筑。这种电源组合模式可以满足一二级电源双电源或双回路供电的要求，组合方式灵活，但是由于柴油发电机组的加入，对建筑布局和建筑防火、环保等提出要求。2、一路10KV架空线，两台变压器，采用单母线分段低压配电系统；这种电源设置模式只能满足二三级负荷供电的建筑，投资费用少，接线灵活，可靠性稍差。3、两路10KV，多台变压器，采用单母线分段低压配电系统；这种电源设置模式可以满足一二级负荷建筑，接线灵活、可靠性高、投资相对较大，大中型建筑较为常见。

结语

针对建筑电气进行低压供配电的系统设计非常重要，因为既要确保供配电方案的安全性和可靠性，也要注意保障供电线路的安全性，在设计时充分考虑到电力负荷级别、负荷容量、变压器选择等因素，依靠专业的技术经验和用电安全知识，来保证建筑物供电的安全性、保障性与高质量。

参考文献：

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