孔仲一

摘 要：在当前经济迅速发展的条件下，对我国的建筑质量也提出了更高的要求，在当前的建筑中，设计的结构较为复杂，这也在一定程度上增加了对建筑电气中供配电线路设计的难度。随着城市化发展进行的迅速推进，我国的建筑数量在不断增加，其中建筑能耗过多已经成为了当前社会发展中非常严重的一个问题。本文主要针对当前建筑电气供配电线路设计的原则进行一定的分析，并结合配电线路设计和供配电路中的节能要点进行了相应的探讨。

关键词：建筑电气；供配电线路；设计原则；节能要点

在建筑设计中，电气供配电线路设计是其中非常重要的一个部分。在进行实际设计的过程中，对建筑结构、用途进行全面的分析，再按照所规范的要求进行全面而系统的设计。我国是一个人口大国，对能源的需求非常大，所产生的无用能耗也非常大，这是当前社会发展中关注的一个重点问题。由此可见，采取有效的措施，改善建筑电气中配电线路设计的工作对于当前社会的发展具有十分重要的意义。

一、建筑电气供配电线路设计原则

1、减少能量的无谓消耗

在设计过程中，减少能耗量是主要内容之一。例如：线路传输损耗、变压器铁损、铜损等等，这些损耗可以通过调整布局或者采用新型的节能产品、节能措施实现有效降低。

2、考虑实际经济效益

在设计过程中，应与实际情况进行充分结合，对经济效益进行有效的评估。在此基础上，可以通过对比分析的方式，对材料和设备进行选择，以保证在基本收益的基础上，来降低投入的成本。

3、满足建筑物的功能需要

在对经济效益进行充分的考虑的同时，最为重要的一点就是，一切其他的需求都需要在满足建筑物基本需求的基础上才能够进行。例如：满足酒店、学校、商场等电气设施用电要求以及多功能厅、展厅等照明用电的要求。

二、配电线路设计应注意的问题

1、精确负荷计算，合理负荷分配，确保三相负荷均衡

随着科技的进步，建筑电气中用电设备繁多，用电负荷巨大。负荷计算是变压器、电缆、保护电器选取的重要依据，因此，精确的负荷计算显得尤为重要。初步设计及施工图设计阶段，宜采用需要系数法。需要系数的取值是负荷计算关键，根据用电负荷类型、数量不同，需要系数的取值存在一定的差异。例如电梯的需要系数一般取值 0.2；水泵的数量小于 5 台，需要系数一般取值0.8，数量大于 5 台时，需要系数一般取值 0.6。同时，在负荷分配时，需要保证三相负荷相平衡，避免因三相负荷不平衡造成中性点偏移，导致某相电压出现了较大的偏差，就会导致用电设备不能够正常的工作。

2、区分负载性质，采用分路供电及控制

建筑电气中用电负载种类较多，如空调、水泵、照明等等，各种负载对供电电源及接地的要求各不相同，且非线性负载产生的谐波可能会影响到其他电气设备的正常工作，因此在设计过程中应进行分路供电及控制。如弱电机房内对供电电源有较高要求的设备，弱电机房内设备应采用独立的供电回路，并应增设 UPS不间断电源以保障供电的可靠性，避免停电将对用电设备造成严重影响。

3、保护元器件的选择

在建筑物中的线路较为复杂，用电设备较多，合理的选择保护电器可以保障人身、财产、操作安全及方便维护检修。为了能够起到有效保护的作用，需要在配电室高低压柜以及其中的各个单体建筑的配电箱、分配电箱内设置有效的保护电器。除此之外，在可能存在漏电危及人身安全的用电设备回路应安装漏电保护器，一旦发生漏电故障，该保护器就可以自动切断线路。对于保护元件的选择，额定电压、频率应与所在回路标称电压及标称频率相适应，额定电流不应小于所在回路的计算电流，同时应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求。

4、合理布线，防止相互干扰

在建筑物中存在着供电线路布线系统、火灾报警及消防联动系统、保安监控系统等多种布线系统，在实际布线的过程中，需要将其中的信号线和电源线明确的区分，并且分开布设。同时，还要将弱电系统和强电系统线路分开布设，并保持一定的距离。除此之外，对其中的弱电线路还需要采取屏蔽措施进行保护，避免强电线路的电磁干扰，导致信号模糊，甚至影响弱电系统的正常使用。

三、供配电线路节能要点

1、准确计算电力负荷

在供电设计的过程中，电力负荷是最为基础的依据参数。对于负荷的计算方法，在施工图的设计阶段，宜采用需要系数法进行负荷计算。合理的选择需要系数可以降低变压器的容量、缩小电缆截面，这样可以减少电能消耗，达到节约能源的目的。

2、合理选择供电电压

在线路传输电能过程中，电压越高，所消耗的能量就越小。在民用建筑中，用电设备电压最大值为 220/380V。但当线路较长，而用电设备总容量较大时，选择低压供电明显是不经济的。当用电设备总容量在 250KW 及以上时，宜以 10kV 供电。另外，当用电设备中存在大容量电动机时，应考虑电动机启动时對变压器可能产生的影响。例如大功率的交流异步电动机因启动电流过大，这时会导致变压器的端电压会有大的降落，可能影响到变压器所带的其他负荷，例如照明的正常运行。因此，对于一些比较大型的制冷设备，宜考虑设置一台专用的变压器独立供电。

3、明确线路路径，减小导线长度

在建筑的设计中，变配电室以及配电箱应当尽可能靠近负荷中心，这样可以有效缩短线路供电的距离，从而减少线路的电能损耗。对于低压供电半径一般保持在 200m 的范围内。在高层建筑中，低压配电室应尽可能靠近强电竖井，且不应有支线沿着干线倒送电能的现象发生。配电室低压柜出线至每个竖井的干线尽可能保持直线的状态，这样就可以有效减少线路的长度。

4、合理选择导线材质、截面

在进行导线选取的过程中，主要确定导线的材质及截面两个方面。材质方面，主要有铜线和铝线。铜线价格高于铝线，但铜线的电阻率最小，且过载余量较高，安全性能也由于铝线，是最适合的一种导线。而在一些负荷较小的建筑中，考虑到投资成本等因素，可以采用铝芯的导线，这样就可以有效降低导线的成本。在进行导线截面选择的过程中，应根据负荷计算电流进行确定，同时应考虑导线敷设环境温度、直埋导线应考虑土壤热阻系数来选择载流量校正系数等来确定截面，在满足使用功能的条件下，对导线的截面进行有效的控制，有效降低导线的电能损耗。

5、注意供配电系统功率因数的合理提高

在当前大部分的民用建筑设计中，普遍采用变压器低压侧补偿的方式进行设计，但是这种设计只能减少用户变压器到区域变电站高压线路的无功损耗，用户变压器至用电末端的低压线路上的无功损耗并不会减少，难以达到节能的目的。因此在设计的过程中，应选择功率因数较高的用电设备，以提高用电设备的自然功率因数。同时，对于功率因数较低的用电设备，应考虑采取就地补偿的方式，可以有效降低线路传输的无功损耗。

四、总结

在人们的日常生活和工作中，电气是其中不可或缺的一个部分。建筑电气中供配电线路的设计是一项较为系统的工程，具有很强的专业性。供配电线路的设计有多种方案，但是要结合实际情况，科学合理的选择设计方案。供配电线路节能的措施亦有很多，每一种都能够对减少输电线路的损耗产生积极的作用。在保障供电可靠性、安全性的前提下，应尽可能采取多的节能措施，达到最大限度的减少损耗，让建筑电气中供配电线路设计更科学，安全，节能。

参考文献

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