浅谈民用建筑供配电的设计.docx

1、浅谈民用建筑供配电的设计 【摘要】建筑电气设计的重要部分就是供配电设计。本文作者结合自己的实际经验，围绕着民用建筑的供配电系统设计，重点介绍了电力负荷及供配电电压的选择、如何经济合理地设计电气各系统等问题。 【关键词】民用建筑；供配电；电气设计 引言 供配电设计作为民用建筑电气设计的主要部分，设计的合理性直接影响到民用建筑电气设备的投资、运行及管理，因此供配电设计除了要保障人身安全、供电可靠、技术先进外，还要检验设计在实际运行中是否经济、合理。 为保证电气设计的合理性及系统的安全运行。建筑师除了应向电气专业提供正确的设计基础资料外，设计中更应结合电气专业的要求和特点，为设备、线路的安装配置及运

2、行维护提供必要的安全空间和通道，选择恰当的位置和相互关系，并在建筑结构上采取必要的措施，防止电气部分与建筑的其他各部分在检修或事故情况下相互影响。 一、电力负荷及供电电压的选择问题 1.1 电力负荷的相关要求 电力负荷根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。具体划分如下： (1)一级负荷。中断供电将造成人身伤亡、重大政治影响、重大经济损失、公共场所秩序严重混乱等情况之一的用户或设备。一级负荷应由两个独立电源供电。保证有 个电源持续供电。一级负荷中的特别重要负荷，需要考虑 个电源系统在检修或故障的同时，另一电源系统也发生故障的严重情况，所以

3、除上述个电源外，还必 须增设应急电源。应急电源系统可根据电网的具体条件和负荷本身允许中断供电的时间，采取独立发电机组，电网中的第三路独立电源、蓄电池或其组成的交流不问断电源装置。 (2)二级负荷。中断供电将造成较大政治影响、较大经济损失及公共场所秩序混乱的用户或设备。二级负荷的供电系统应在变压器或线路常见故障时不中断供电或中断供电后能迅速恢复供电。 (3)三级负荷。不属于一、二级负荷的。三级负荷对供电无特殊要求，仅保证其正常情况下的用电。 2.2 供电电压的选择 民用建筑的供电电压主要取决 于用电负荷的大小、供电距离的远近、供电线路的回路数、用电单位的远景规划，当地公共电网现状和它的发展规划以

4、及经济合理等因素考虑决定。用电设备容量在 250 kW 或需用变压器容量在 160kVA 以上者应以高压方式供电，一般采用 10kV；用电设备容量在250kw或需用变压器容量在 160kvA及以下者，应以低压供电，一般采用 220 V/380 v。当线路电流不超过 30 A 的照明负荷时，可用 220 V 单项供电，否则应采用 380 V/220V 三相四线制供电。需要双回电源线路供电时， 般应采用同级电压。 二、经济合 理地设计电气各系统 通常在设计中只要满足规范的要求就基本上能满足上述要求，但经济性同样是电气各系统设计的重要原则。考虑经济问题时，必需从整个建筑的全局出发，根据民用建筑本身的

5、性质特点，经济合理地设计电气的各系统，然而可靠性与经济性二者之间既有矛盾的一面也有统一的一面。如果过分强调可靠性，以配电系统为例，大部分设备由变配电所低压母线放射式供电，势必造成设备增多，投资增大，导致不必要的浪费，使经济性下降；如果过分强调经济性，减少设备，简化结线，就必然会影响可靠性，当发生事故时会造成较大面积的停电，从而 又会带来损失，可见这样的结果是不但降低了可靠性，同时也降低了经济性，因此在处理这些矛盾时，应当在满足可靠性的同时再提高经济性。 1、高压配电系统是一个工程配电的源头，因此，这一部分的经济性主要体现在不出现故障，以至造成整个工程断电，应当选用合格可靠的电气产品。民用建筑高

6、压配电系统推荐设计为环网供电方案，经过这些年我国电气设备制造业发展，采用高压负荷开关加高压熔断器供电方式已经能够完全满足民用建筑供电要求，环网供电特点是操作简便、价格低廉、安全性及可靠性能够满足民用建筑的供电要求。 2、低 压配电系统这一部分是一般民用建筑电气设计的核心部分。低压配电系统一般是由树干式配电与放射式配电相结合而构成的，同样一栋建筑采用同一层次的产品，由于设计系统结构的不同，会产生很大的价格差，主要原因是系统的结构与设计时计算系数的选用不同造成的。 采取措施使民用建筑设计更加合理规范 1、采取措施降低供配电设计的成本 （ 1）正确选择需要系数、同时系数以及功率因数 功率因数选用是否

7、准确直接影响到计算电流，从而影响电缆 (导线 )、保护开关的大小；需要系数选用是否准确亦直接影响到计算 电流从而影响电缆 (导线 )、保护开关的大小；同时系数取值还直接影响变压器大小的选择，若取值偏大而选择大容量变压器时，会造成将来变压器运行时损耗的增大。因此在实际的设计中一定要调查研究同类设备在实际运行中的情况，合理选用计算系数。例如，某城市有一项 4 万 m2 高档公寓工程，设计人员在设计时选用了 2台 1250kVA干式变压器，而实际建成以后，由于人住率不是很高，开发商只采用一台 500kVA 的变压器就可以带动所有的负荷，这本身就反映出设计时计算系数取得保守偏大。在我们做设计时要考虑发

8、展前景，留有余量，这些年随着建筑智能 化水平的提高，通过楼宇自控的调节、节能产品的选用、电能浪费的减少以及智能化水平的提高大部分是由计算机来实现的，对用电量的需要可以降低，因此我们在设计中可尽量取低一点的系数。 （ 2）减少低压柜出线回路 在设计一个民用建筑工程的供配电系统时，首先要确定将负荷的种类和位置，将同一区域内相同性质的负荷，由低压母线馈出的一个回路供电，这里的同一区域可以是同一层内，也可以是不同楼层但轴线位置相同的区域，这样做可以减少低压柜的出线回路，减少低压柜的台数，降低设备成本，缺点是当出线端故障或馈电回路检修时 会造成大范围的断电。然而，此种情况在现实中发生的可能性非常低。例如

9、，在实际生活中，住宅楼一年或者更长时间内基本上不停电，而这种住宅楼的电源进线大部分都是大容量的单回路供电的，而且现在电气设备的性能越来越好，通常在不出现电气故障的情况下是免维护不检修的，因此在非重要负荷采用大容量回路出线是可行的，也是降低电气设备成本的有效方法。 2、正确计算各部分发生火灾时持续的时间 （ 1）消防泵、喷洒泵、水幕泵火灾时的持续工作时间 商业楼、展览楼、综合楼、一类建筑的财贸金融楼、图书馆、书库，重要的档案楼、科研楼和高级旅馆的火灾延续时间应按 3h 计算，其它高层建筑可按 2h 计算。自动喷水灭火系统可按火灾延续时间 1h 计算。 采用防火卷帘代替防火墙时，其防火卷帘应符合防

10、火墙耐火极限的判定条件或在其两侧设闭式自动喷水灭火系统，该系统为独立系统，火灾延续时间 3h。上述条款根据建筑物的性质、类别明确规定了火灾延续时间。换言之，消防泵在火灾时应满足持续工作时间为 3h 和 2h；喷洒泵应满足持续工作时间 1h；用于防火卷帘的水幕泵系统应满足持续工作时间 3h。 加压送风机、排烟机及消防电梯火灾时的持续工 作时间 高规知道：防排烟设施的功能主要是当高层建筑发生火灾时，保证防烟 楼梯间，消防电梯井道及电梯前室内无烟或少烟，确保高层建筑内部人员逃生的垂直疏散通道安全。因此，正压风机、排烟机火灾时的持续工作时间应不小于人员的疏散时间，应大于 30rain。消防电梯的持续工

11、作时间，应根据消防人员使用消防电梯救火的时间确定，因此消防电梯的持续工作时间应不小于消防泵的持续工作时间 3h 或 2h。 结束语 综上所述，民用建筑供配电设计的好坏直接影响民用建筑的建造成本，上面所述只是讨论了 较大的系统方面的影响，而在实际的细部设计中还有许多值得探讨的问题。只有经过仔细的研究探讨，根据实际情况调查分析，因地制宜，既为将来发展留出余量又可节省投资，这样才能设计出一个好的民用建筑供配电系统工程。 参考文献 【 1】曾盛教浅谈民用建筑配电系统中的相关技术应用【 J】广东科技 2007 【 2】王新宇浅谈高层建筑供配电系统的设计【 J】山西建筑 .2009 【 3】李炳华，刘文坤民用建筑中供配电系统若干问题的再思考【 J】建筑电气 .2010