民用建筑供配电系统设计要点分析

魏云涛

摘要：在国民经济快速发展的同时，人们对居住条件的要求也变得越来越高，使得目前住宅小区的建筑模式更加多样化；在对住宅小区的建筑外观、内部装饰以及周边环境的要求提升的同时，人们逐渐注重住宅小区中低压供配电系统等内在条件的质量。因此，探讨如何设计安全可靠、经济合理的供配电系统就显得十分重要。

关键词：民用建筑；供配电系统；设计要点

1电力负荷

1.1负荷分级

根据电力负荷因事故中断供电后，在政治上造成影响或在经济上造成损失的程度，可将负荷分为一、二、三级。造成的影响、损失程度越大，对供电可靠的要求就越高，不同行业因使用的设备的性质不同，也有不同的分级规定。

1.2供电要求

一级负荷可设计使用两路高压电源供电，两路一起工作或者一个工作另外一个留作备用，必要时还应采取应急电源，以避免供电故障后能确保正常用电；二级负荷是指供电中断后在政治、经济和公共秩序方面造成的影响比一级负荷稍轻，其供电的设备故障后，能迅速恢复供电，或即使发生故障也不会中断供电，这一级别的负荷在线路设计上一般也要求两路电源供电，与一级负荷的电路设计较为相近；三级负荷在供电上没有对电源及线路的特殊要求，确保正常供电即可。

1.3负荷分类

根据国内电价制度，对于民用建筑的用电采用照明电价和非工业动力电价等多种不同电价计收的方法和规定，设计中必须把不同电价的负荷进行区分，保证分类计费的实施。

1.4负荷计算

设计配电系统前，要对所需供电的建筑进行总的用电负荷的计算，以便更精确的计算出整个建筑需要的负荷量以及负荷的类别，算出相关分支线路的负荷，确定相关部门供配电系统供电电压的输出和各线路损耗。计算负荷量时一般情况下将变压器作为最基本的计算单位。

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及经济合理等因素考虑决定。用电设备容量在250kW或需用变压器容量在160kVA以上时通常以高压方式供电，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，通常以低压方式供电，通常采用220V/380V。需要双回电源线路供电时，一般应采用同级电压。

3高压和低压供电的设计要求

高压一般会使用单母线分段的设计方法，使其能自动相互切换，各自都是对方的备用段。对于电源线的进入端一般使用的都是电缆线路。从高压配电室到变压器的转换，通常都会使用放射式的方式进行电缆配电，变压器的高压一侧另设独立的开关，以保证检修时能与主电源断开，确保检修人员的安全。低压用电设计的标准是能够满足正常用电，在发生故障的情况下也能够确保对不同负荷级别的设备正常供电。用户的照明用电和动力用电系统在设计时要分开，由于国家规定的这两种用电的电费标准是不一样的，这样就需要安装不同的电表，对照明和动力分别计量；所使用的各级开关都选择使用断路器，防止设备的越级跳闸。对于有电梯装置的建筑，电梯应使用专用电缆，且使用两路不同的变压器，两路电源能自动切换，互为各自的备用电源，用以保证电梯正常运行。国家对供配电系统的设计也有一定的要求，除了一级负荷用电之外，其他负荷等级的供电系统也必须保证用电的正常运行，减少发生故障的概率，避免造成线路及设备的浪费；其次还规定同一个供电系统的变配电级数最好不超过三级，同时对三相变压器的使用标准也作了相应的要求，可参考相关规定。

4变配电室选址

住宅小区内变电站的设置，应按照《20KV及以下变配电所设计规范》中的有关规定，配电室应接近负荷中心；一般低压供电半径为250m，当超过此供电距离是应加大供电电缆的截面积，当小区中有高层、多层等不同功能的住宅，应按不同类型的住宅分区域供电，当小区规模过大时，应采用分区域设置变配电室，分区域供电；配电室设置时应考虑到进出线方便、便于设备安装运输、不应设置在有剧烈震动或高温场所，不应设置在经常有积水场所的正下方或相邻，当设在该种场所相邻的地方时，隔墙应做无渗漏，无结露的防水处理，现阶段住宅小区变配电室一般都采用无油干式设备，配电室不应设置在地下室最底一层，当地下室只有一层时，应采用抬高地面和防止雨水、消防水等积水的措施，还应设置设备的运输通道及相关大型设备的吊装孔位，根据工作环境应要求加设机械通风装置。

5防雷与接地

现代民用建筑的防雷设计，除了采用避雷针和避雷带的传统做法之外，近年还出现了浪涌保护器和户外避雷针，这两种防雷技术在工程上都得到不少实际应用。对于民用建筑一般都会采用浪涌保護器和屋面设置避雷带相结合的方法对建筑物和配电系统进行保护，此外还要保证各层楼面钢筋、金属管道与该层用作引下线的柱筋有可靠的连接，形成等电位层。建筑物的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地，一般都是合在一起的，组成混合接地系统。根据有关接地要求，接地电阻按最小的要求而定，通常是在4Ω以下。通常利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板，尽管基础钢筋等自然接地体一般情况下能满足接地电阻的要求，在实际实施过程中仍需要装设水平的人工接地体，将主要的建筑物基础连接成接地网，以便于形成均衡电位，提高安全性，实际工程中利用结构桩、底板钢筋作为接地极，只要设计施工合理，接地电阻常在1Ω以下。

6结语

作为电气设计中核心部分，民用建筑供配电系统设计应根据所设计工程的规模、难易程度、建设地点的气候条件及当地供电部门的要求，合理、经济、安全的进行有针对性的设计。

参考文献：

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[2]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.

[3]魏清河.谈高层建筑供配电系统的设计[J].山西建筑.2015（14）.

[4]赖庆林.浅析当前民用高层建筑供配电系统电气设计[J].科技创新导报.2015（13）.

（作者单位：烟台市建筑设计研究股份有限公司）