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摘要:科学合理的设计建筑电气中的供配电线路,不仅能确保建筑电气系统的安全运行,还能进一步实现环保减耗的宏伟目标。因此,建筑电气供配电线路设计必须遵循设计原则,结合注意事项,使供配电线路设计更合理。
关键词:建筑电气;供配电线路;设计;保护
电力系统线路设计水平的高低,直接关系着电力系统供电的质量,进而从根本上影响着电力企业的整体运行效益和企业的经济收益。在当前市场经济体制下,供配电系统是服务于用户的体系,其安全运行更加影响企业的整体影响,影响用户用电的质量和安全。所以,作为供配电系统的线路设计人员,应该从实际工作情况出发,切实从线路设计的实际应用问题着手,做好电力系统中的供配电系统的设计工作。
1建筑电气供配电线路的设计原则
1.1建筑物的功能要求要满足
建筑物的功能要求包含多种方面:由于建筑物在不同的地点具有不同的色温,显色指数以及照明度,这些都要得到满足;空调对温度风量有影响,所以要满足一定的舒适感要求;酒店,餐饮娱乐等大型建筑的供电要求要得到满足;如果建筑物电器设施的要求比较高,且需要很多的照明和电量,这些基本功能要求都要得到满足。
1.2降低不必要能耗
建筑电气节能中非常重要的环节是降低不必要的能耗。设计建筑电气供配电线路时,对哪些能耗是不必要的能耗进行清楚的了解和明确,然后根据具体实际情况制定合适的节能措施。建筑电气供配电线路中包括很多不必要的能耗,比如,供配电线路传输过程中的能耗、变压器的功率耗能等。总而言之,设计建筑电气供配电线路时,将出发点定为节能减耗,以上几个原则都需要遵守,为了保证供配电线路设计与相关的要求保持一致,要根据需要采取相应的节能措施,以达到能减耗的目的。
1.3提高经济效益
一定不要为了追求节能而忽视消耗的投资费用,对运行的费用随意增加。根据实际情况进行节能,评估经济效益,对节能材料和设备比较分析,然后进行选择使用,尽最大的努力将节能方面增加的投资在较短的时间内收回。
2提高建筑电气供配电线路的设计措施
2.1合理有效选取导线
在进行导线的选择上主要遵循两个参数指标:一是材质的选择,材质通常选取铜或者铝两种材料的导线,室内布线通常选取的是铜导线,原因在于其具有较高的过载余量,而且较为安全;二是截面积,在确定导线截面积时主要是按照实际功率Pf进行计算的,这样可避免导线的无故浪费,节省一部分开支。施工人员在选取导线时应注意以下几点:①配电导线的截面积应大于2.55mm2,按照实际计算所得值并留有余量;②单相回路中性线截面积要与相线截面积相吻合;③保护线截面积应大于保护线最小截面积的规定值。具体如表1所示。以某个小区为例,该小区住宅总进线入户后,设置了户内配电箱,配电箱内设置了总进线开关以及分路出线开关,为了保证用户的安全,一并设置了漏电保护、过载保护、短路保护,能同时断开零线的功能。
2.2确保三项负荷的均衡度
如果设计人员使用三相四线来制作建筑物中的配电线路,那么在电力负荷处于均衡状态的前提下,其中性线上的电流基本为零。即中性线本身既没有电压降,也不会产生能耗。因此,如果中性线上的电流量越小,建筑物本身的电气能源消耗量则越少。由此可以看出,这种三相四线系统的电气设计方式一般可以被应用在住宅楼或者是办公楼的供配电线路节能设计工作中。
2.3以电阻率小的材料为导线
通过对相关材料的对比试验研究后发现,铜芯和铝芯这两种材料本身的电阻率最小,可以被作为供配电线路中的导线。但由于我国铜资源目前的储备量较少,所以需要节约使用。因此,铜芯导线一般可以被用在一类和二类等电力负荷较大的建筑物中;而对于三类建筑或者是本身电力负荷量较小的建筑,则可以使用铝芯导线。以某一住宅楼为例,该住宅户内的导线用铜芯绝缘导线,截面满足最大负荷长期长时间工作的要求,为了保证线路的安全可靠运行,住宅户内总进线选用的是10mm2的铜芯绝缘导线。
2.4功率因数设计
如果系统自然功率因数与接入电网的要求不能保持一致,为了提高功率因数要采取无功补偿的措施,使能量的损耗降低。①在设计中,为了使用电设备的自然功率因数提高,要尽量选择功率因数高的用电设备,以保证用电设备的无功损耗的降低。②无功补偿装置的安装。现阶段,民用建筑设计中使用比较广泛的是变压器低压侧集中补偿,这种方法没有达到治本的目的,仅仅是用户到区域变电站处的高压线路上的无功传输被减少,提高了使用户处的功率因数。而经传输线路由变压器低压母线输送到各用户点低压线路上的无功传输没有被减少,节能的目的没有实现。
2.5对线路设计的保护
2.5.1完善接地设计
接地系统在所有的建筑电气供配电线路设计中都是至关重要的,因为它关系到用户在用电过程中的安全,也影响到供电系统的有效性。只有完善接地系统的设计才能保证建筑电气的供配电线路的正常使用,和使用者的安全。要想有一个健全完善的供电系统,就要科学地选择和设计接地系统。对于一般的供电系统主要采用直接接地式,对于不同的保护接地形式有不同的分类和选择方式,一般分为NT系统和TT系统,其中NT系统又细分为了三种不同系统,分别为NT一c,NT一s,NT一s一C。而对于建筑的不同情况应选择不同的接地系统。比如:公共电网直接供电的,未进户前可以采用NT一C系统,在进户后应采用NT一S系统,这样的接地系统优点在于减少导线的浪费。
2.5.2线路的防雷设计
雷电是大自然常见的现象,对供配电线路的设计危害性极大,所以建筑电气的供配电线路必须做好防雷设计。雷雨天,为避免雷电对线路带来的危害,要做好对雷电的导入地表的工作。通过对实际情况的分析,在建筑物上巧设避雷线,避雷线是通过对雷电屏蔽、祸合、分流等方式来做好防雷工作,其中屏蔽可以减少雷电带来的强大感应电压;祸合可以减少绝缘子电压在电路中的输送;分流可以大大减少雷电在铁塔上的电流量,降低电位的输送,避雷线的实际可以减轻雷电对供配电线路的损坏,还可以使得供配电系统得以有效安全的运行;在安装好避雷线以后,还要安装避雷器,通过安装避雷器就是给防雷系统打了一剂强心剂。从而可以有效地将雷电产生的电流及时地传到大地上,避免出现雷电带来的强大的电压破坏线路系统。
结语
总而言之,对建筑电气中供配电线路设计进行改善的方法有多种,每一种方法都可以在一定的情况下产生相应的积极作用。但是在实际的电气工作中,只考虑设计一种供配电线路是不可取的,各阶段的设计工作都要进行全面、全方位多角度的思考,综合考虑各种实际情况确定实用的应用技术,以使供电质量和效率得到保证与提高。
参考文献
[1]吴恩生.对建筑电气中供配电线路设计的探讨[J].城市建设理论研究,2012(7):92-93.
[2]张能聪.对建筑电气中供配电线路设计的探讨[J].通讯世界,2013(11):99-101.