建筑电气供配电线路设计分析

发表时间:2020/10/13   来源:《城镇建设》2020年20期   作者:曹子嘉
[导读] 供配电线路设计是建筑物中不可缺少的基本需求,
        曹子嘉
        南京长江都市建筑设计股份有限公司,江苏南京  210002
        摘要:供配电线路设计是建筑物中不可缺少的基本需求,设计质量的好坏决定着建筑物的使用功能。尤其是在一些大型、复杂的建筑物中,对供配电线路的设计要求很高,所以设计人员在进行设计时往往会遇到较多因素的干扰。建筑电气供配电线路的设计既要遵循实际的原则,同时也要确保建筑物的安全性,从而实现能源消耗的减少,使建筑电气系统可以保持长久、稳定的运行。本文将着重对建筑电气供配电线路的设计进行分析,希望可以为相关研究提供有价值的参考依据。
        关键词:建筑电气;供配电线路;设计;分析;
        随着社会经济的发展,城市的建设速度也在不断加快。在建筑物中,电气供配电线路是确保建筑系统平稳运行的关键,其设计不仅要满足建筑物中业主的日常用电需要,还需要满足建筑物在特殊情况下的用电需求,因此需要设计师对供配电线路进行合理的设计,从而保证电气系统的安全运行。设计人员要根据建筑物的实际情况来进行考虑,设计符合建筑物供电需求的供配电线路,提升电气系统运行的安全性和平稳性,尽量降低电能源的消耗,进而实现社会环保理念下的节能减排。
一、建筑电气中供配电线路的设计原则
(一)考虑建筑物基本功能的需求
        在设计建筑电气供配电线路时,要充分考虑建筑物的基本功能需求。设计人员要尽量满足建筑物业主的日常用电需求,避免建筑物供电不稳而造成业主的不便,从而使业主的生活、工作和学习受到不良影响。所以设计人员在设计的过程中,既要考虑供配电线路的美观性,又要满足建筑物的基本功能需求,包括建筑物的照明、内部供电等,全面满足业主的用电需求[1]。
(二)线路设计要注重节能高效
        在满足建筑物的基本功能需求后,设计人员还要注重供配电线路的节能和高效,尽量降低电力系统运行的成本,减少能源的消耗,遵循当今社会的环保理念,设计出符合节能减排的供配电线路,从而有效维护电力系统运行的稳定性。同时,设计人员要考虑到资源节约的问题,在设计过程中注重线路的高效节能,避免电力系统在运行时产生不必要的消耗,实现电能消耗的最小化,进而维持电力设备的稳定运行,使电力系统可以高效的运行下去。另外,设计人员还要考虑电力系统内电负荷的平衡,尽量降低建筑物电气供配电线路的维修成本[2]。
(三)线路设计要考虑实际的经济效益
    设计人员在设计建筑电气供配电线路时,要考虑线路设计的实际经济效益和价值,通过计算线路设计、运行的设备、投资成本及消耗的能源等,评估出供配电线路运行的实际经济价值和效益,通过选用合适的设备和材料,从而有效降低成本的消耗,实现线路设计、设备采购等方面成本费用的收回[3]。
二、建筑电气中供配电线路的具体设计
(一)采用科学的线路设计方法
        近年来,随着社会现代化建设的推进,人们的生活水平有了显著的提升,电器产品的种类也越来越多样化。由于不同电气设备具有不同的功能,设计人员在进行供配电线路的设计时需要考虑设备功率,这也为线路的设计工作带来了一定的挑战,如果电路设计不够合理,就会对电力系统的运行造成危害,严重情况下会引发安全隐患,继而对业主的人身安全和财产造成损失。因此,设计人员需要针对电气设备的类型,采用科学的线路设计方法,合理的对设备进行划分,使供配电线路的设计可以满足不同设备的用电负荷需求,进而确保建筑物的安全性和稳定性。并且,科学的线路设计方法还可以避免安全隐患的发生,防止业主在用电时发生线路故障,进而保障了业主的人身安全[4]。


(二)选取有效的配电线路导线
        通常情况下,在进行建筑电气供配电线路安装时需要按照标准来操作,我国对配电线路的导线有着严格的标准,此标准可以确保供配电使用的安全性。因此,设计人员要按照国家标准来进行设计,参考具体的指标数据,进而选取有效的配电线路导线。一般来说,铜导线的过载余量较高,其导电性和安全性也较高,所以在供配电线路中有着较为广泛的应用。除此之外,铝导线也有着一定的应用价值,较之铜导线的应用成本更低,不过铝导线的安全性能较差,因此设计人员需要根据具体情况来选择。另外,在选择配电线路时还需要考虑用电设备,尽量选择适合用电设备的导线截面,这样可以减少不必要的浪费,有利于节省供电成本,同时还能够保证导线的安全性,避免用电设备故障,进而损害自身的使用寿命。这样,通过配电线路导线的有效选择,可以保证线路设计的规范性[5]。
(三)合理布置、安装导线
        设计人员在进行线路设计时要遵循设计的原则,根据不同电气设备的用电功率来选择合适的设计方法,还要选择有效的配电线路导线,继而展开导线的安装、布置工作。但设计人员要注意,导线的安装及布置工作同样要遵循线路设计的规范原则,确保安装、布置的合理性,进而避免线路交叉所带来的危害。一般情况下,电气供配电线路的布置需要根据建筑物的实际供电情况,一般高层住宅或负荷较大的办公用房,会通过树干式向楼层供电,即电缆地埋输入至强电井,经密集型母线槽向各层住宅或办公供电;别墅、多层或小高层住宅则会按照放射式向楼各楼层供电,即经低压电缆分支箱向各用户负荷供电。设计人员需要考虑不同线路的用途,防止线路之间互相影响,同时还需要安装独立的供配电回路系统,避免设备出现突发状况,继而造成严重的经济损失,这样通过独立的供配电回路系统可以大大降低电路故障所带来的损失。
(四)安全设计配电回路
        通常,设计人员在进行建筑的电气供配电线路时注重线路的交叉问题,尽量设计出安全的配电回路,避免发生线路交叉情况,进而有效提升供配电线路的安全性。因此,设计人员要合理布局建筑物中电气设备的管线,还要规范照明线路的设计,使施工人员可以根据设计图来理清各个线路的分配位置,然后合理进行配电线路的安装工作。例如,设计人员可以通过强、弱电井分开设置进行电缆敷设,还可以通过接线盒来进行分线布置,确保配电回路安装的合理性,避免线路交叉所带来的危害,进而起到有效的安全保障。
(五)接地设计
        在配电系统中,接地系统占据着重要的作用,可以保证电路系统运行的安全性和可靠性,因此在设计建筑电气供配电线路时需要做好接地系统的设计。由于低压配电系统具有不同的接入方式,在进行接地设计时可以将电气设备的金属外壳直接接地,进而形成良好的接地保护系统,另外还可以将设备的金属外壳与工作零线进行相接,然后形成接零保护系统。设计人员需要充分考虑这两种方法的特点和功能,再根据建筑物的实际情况来进行选择,从而确保接地系统设计的合理性。除此之外,在设计建筑电气供配电线路时还要考虑一些外界因素,例如自然灾害等,根据设计标准来进行防雷接地的设计,并做好雷电的导入工作,将避雷线、避雷器等设备装置在供配电线路中,进而避免雷电所带来的危害。
        结语:在建筑物中电气供配电线路具有十分重要的作用,不仅关系着建筑物的供电质量,还影响着建筑物业主的日常生活和工作。供配电线路的设计具有一定的复杂性,如果设计的质量不高,就会为电力系统的后续工作埋下安全隐患,因此需要设计人员严格遵循线路设计的原则,确保线路设计的合理性。设计人员要选取合理的设计方法,根据不同电气设备的功率来进行配电线路导线的选择,尽量选取有效的配电线路导线,如铜导线、铝导线等,同时要避免线路出现交叉的现象,最好设置独立的供配电回路系统,从而降低电路故障所带来的损失。另外,设计人员还需要做好建筑物的接地设计,防止电流过大而造成危害,进而确保电力系统运行的稳定性。
参考文献:
[1]白庆斌.浅谈建筑电气中供配电线路设计[J].居舍,2018(36)
[2]郭文俊,顾潇.城市路灯照明供配电控制设计分析[J].自动化应用,2018(11)
[3]邴贵滨.建筑电气中供配电线路设计的思考[J].居舍,2019(34)
[4]刘昌明.建筑供配电线路的节能设计[J].四川建筑科学研究,2011,37(01)
[5]丁玮.建筑夜景照明电气节能设计方法研究[D].天津大学,2013.
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