(沈阳市新大陆建筑设计有限公司 辽宁沈阳 110000)
摘要:建筑电气供配电线路设计是建筑工程施工中的重要组成部分,不仅关系到整个建筑供配电系统的正常运行,还关系到整个建筑工程项目的综合效益。在现代化城市建设进程不断加快的大环境背景下,建筑工程数量及规模不断扩张,对建筑电气供配电线路设计的要求也有所提高。为此,全面探究建筑电气供配电线路设计显得尤为重要。
关键词:建筑工程;供配电;线路设计
当前,电器设备使用数量与时长的增长,这在很大程度上加重了建筑电气供配电系统的运行压力。一旦建筑电气供配电系统的运行荷载过大,不仅会损害电器设备,影响正常生活,还会对公众生命财产安全构成威胁。为此,做好建筑电气供配电系统线路设计至关重要。
1建筑电气供配电设计的基本要求
建筑物的功能是多样化的,既可作为民用住宅,又可作为写字楼、商场、娱乐城、培训学校等。冬季和夏季是温度舒适性较差的两个季节,人们对暖通空调的需求较大。而集中使用空调也在一定程度上加重了建筑电气供配电系统的运行负担。为此,在建筑电气供配电系统设计中,相关人员要严格遵照国家标准对电器设备的额定电压进行设置,在减轻电能损耗的基础上,保障用电安全。另外,相关人员还要做好成本预算工作,压缩工程投资成本,实现经济效益、社会效益的最大化。
2建筑电气供配电线路设计的基本原则
2.1功能性原则
不同建筑的使用功能不同,而不同的使用功能也对建筑用电设计提出了不同要求。为此,在建筑电气供配电系统线路设计中,设计人员需充分考虑建筑的使用功能,确保整个供配电系统运行的安全性,满足建筑的多样化功能需求。
2.2经济性原则
建筑用电设计作为建筑工程建设的重要组成部分,往往需要投入大量的资金。在建筑电气供配电系统线路设计中,设计人员要遵循经济性原则,将实际投资成本控制在预算成本范围内。
2.3节能减排原则
建筑工程建设普遍存在投资成本高、资源浪费大、环境污染重等问题。而这些问题也使得建筑行业与可持续发展理念相悖。可持续发展战略强调的是经济要素、资源要素与环境要素的协调性、平衡性。为此,建筑电气供配电系统线路设计人员有必要遵循节能减排原则,优化资源配置,以减轻生态环境污染,压缩投资成本。
2.4安全性原则
在建筑电气供配电系统线路设计过程中,首要考虑的就是安全问题。电源线路作为电力能源的传输载体,若无法加强电源线路的安全性,不仅会使整个供配电系统陷入瘫痪,阻碍生产生活的正常运转,还会对公众生命财产安全构成潜在威胁。
3建筑电气供配电线路设计要点
建筑电气供配电线路设计要点为:严格控制供配电导线长度,优选线路传导路径;选择适宜的导线材料,控制导线横截面积;调整导线布局形式;采取分路供电形式,加强供电控制;提高供配电系统功率因数;加强供配电线路接地保护设计与防雷设计。下面就将做具体论述。
3.1严格控制供配电导线长度,优化线路传导路径
配电室、配电箱要尽量靠近负荷中心,缩短电源线路长度,减轻危害程度。根据以往积累的工程实践经验可知,低压线路的半径最大不能超过200米。如果建筑物内部结构中单层面积超过10000平方米,至少要配置两个变配电所才能保证整个建筑物的用电需求。对于高层建筑或超高层建筑来说,强电竖井区域需配置低压配电室,以免主干线与支线相重合,降低发生电能倒送问题的概率。在低压配电室线路设计过程中,设计人员禁止随意调整主干线长度,不得让分支线过度弯折,以维持电源线路的安全可靠性。
3.2选择适宜的导线材料,严格控制导线横截面积
严格筛选导线材料种类,控制电源线路横截面积。银制导线的导电线阻最小,但投资成本过高。
这里以铝制和铜制导线较为常见。相较而言,铜质导线的过载余量更高,且市场交易价格偏高。为此,大多数设计人员会选用同等级的铝制导线。此外,设计人员还要根据实际功率计算电源线路横截面积。在保证电器设备额定功率的前提下,尽可能的缩小电源线路横截面积,降低投资成本。
3.3优化调整导线布局形式
通常来说,建筑物内部的线路敷设较为复杂,具体包括供电线路、通信线路、应急警报线路以及自动化线路等。有些线路属于弱电系统,有些线路属于强电系统。加强强弱电线路设计的合理性,可以降低电磁干扰程度,减轻负面效应。而且还可以降低噪音分贝,改善信号传输质量。
3.4采取分路供电形式,加强供电控制
建筑工程内部负载设备数量多,种类繁杂,有必要结合负载要求进行电源设置与接地保护设计。在计算机供电中,还需设置单独供电体系,注重供电管理,以确保配电机房运行的高效性、安全性。在必要的情况下,还可以对电气回路实行特殊设置。例如,增加交流不间断处理,减轻突发性断电对电器设备的危害程度。另外,配电室的位置也是至关重要的。通常情况下,配电室多设置在用电量集中的区域。
3.5增大供配电系统功率因数
在电网设置过程中,有必要加强功率因素管理。首先,严格设定电气设备的功率因数。电气设备的功率因数越大,用电设备的无功损耗越小,危害程度越轻;其次,及时安装无功补偿设备。针对变压器低压端,采取集中补偿方法。当前,大多数民用建筑会选择增设无功补偿设备的方式实施管理,由此,增大用电位置的功率因数,降低变电站与用电设备的无功损耗。
3.6优化接地保护设计
接地系统不仅关系到供配电系统的实效性,还会直接影响供配电系统的安全性。因此,加强接地系统设计显得尤为重要。只有确保接地系统设计的合理性,才能促进整个建筑电气供配电系统的安全稳定运行。对于一般的供电系统来说,多采用直接接地方式。接地保护系统包括TN系统和TT系统两类。其中,TN系统又可以进一步细化为TN-C,TN-S,TN-S-C三类。对于不同规模、不同性质、不同使用功能的建筑来说,应设置对应的接地系统。例如,公共电网未进户前可以采用TN-C系统,进户后可以采用TN-S系统。由此,缩短电源导线传输距离,降低投资成本,维护输配电安全性。
3.7加强输配电线路防雷设计
雷电是较为常见的自然现象,对配电线路的影响程度较大。为此,做好建筑电气供配电系统的防雷设计工作至关重要。为减轻雷电对配电线路的危害程度,必须及时将雷电引入地表。根据以往积累的实践工程经验可知,避雷线多设置在高层建筑或超高层建筑顶端。与此同时,加强雷电屏蔽、分流、耦合等处理,改善防雷工作的落实效果。其中,屏蔽的主要作用是降低感应电压;分流的主要作用是调节雷电在铁塔中的电流量,降低电位差;耦合的主要作用是降低绝缘子电压在配电线路中的输送比例。
此外,设置避雷线也极为关键。注重避雷线设置的合理性,可以有效降低雷电对配电线路的损害程度,推动整个供配电系统的安全稳定运行。避雷线设置完毕后,需安装避雷器。避雷器与引线可以将雷电产生的电流引入大地,有效预防雷电安全事故。
4结束语
综上,建筑电气供配电线路设计水平极大程度的决定了建筑物的实际功效。所以设计单位需要加大对建筑电气供配电线路设计工作的重视。严格遵照标准规范,调整线路布置形式,选择适宜的输配电元器件,合理设置输配电参数,以此增大整个供配电系统的安全系数,创造更大的经济效益。
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