摘 要：本文以建筑电气供配电线路设计原则为基点，依次对配电线路设计和供配电路节能要点进行了说明，以促进人们对建筑电气供配电线路设计的认识，推动我国建筑电气供配电线路设计的发展。
关键词：建筑电气；供配电线路；设计原则；节能要点
前言近年来，建筑电气中供配电线路产生的无谓能量损耗越来越严重，而我国又是人口大国，资源相对匮乏，能源的消耗正在急剧增加，能源危机迫在眉睫。建筑能耗作为耗能大户已成为危及社会可持续发展的重大问题，因此，改善建筑电气中配电线路设计，减少无谓的能量损耗有着非常重要的意义。下面就来谈谈建筑电气中配电线路设计的相关技术措施。
1 建筑电气配电线路设计应遵循的原则
1.1 满足建筑物的功能要求
满足建筑物的功能要求主要有：满足建筑物不同场所的色温、显色指数以及照明度的要求；满足舒适性空调对温度及新风量的要求；满足医疗建筑、酒店、体育场馆以及餐饮娱乐场所等电气设施用电的要求以及多功能厅、展厅等照明用电的要求。
1.2 考虑实际经济效益
不能因为追求节能而不考虑所消耗的投资，随意增加运行的费用。节能要充分结合实际情况，对经济效益进行评估，经过比较分析，选用合理的节能材料和设备，尽量保证在较短的时间内能够收回在节能方面增加的投资。
1.3 节省无谓消耗的能量
减少能量的无谓消耗是节能的关键。在进行建筑电气设计时，首先应明确哪些能量的消耗是没有必要的无谓消耗，再结合实际情况选择合适的节能措施。如消耗在电能传输线路上能量、变压器的功率耗能等都是无用的能量损耗；又如量大面广的照明容量，应通过先进的控制技术和调光技术降低其能量的损耗。总之，节能设计一定要在满足功能要求、技术先进以及经济合理的原则下进行。
2.配电线路设计
本设计以实验楼为例展开讨论，实验楼一般有照明电器和实验仪器两种用电器。随着科技的发展，高、精、尖实验仪器层出不穷，这类仪器对电能质量要求较高，需要设计出合理的线路，来满足不同电器的用电要求。
2.1区分负载性质，采用分路供电及控制
实验楼内负载种类多，各种负载对电源及接地要求不同。实验楼一般都是将供电母线采用埋地电缆的方式进入，负载较小的楼直接采用 380V/220V 低压母线供电。负载较大的采用 3000V-10000V 高压母线供电，两种方式都是通过变压器变压后配电。
2.2精确计算负载，确保三相负载均衡
实验楼内的单相用电设备较多，设计时要切实注意三相负载平衡，避免出现中性线电位偏移，单相电压出现较大偏差，导致用电器不能正常工作的问题。
2.3合理布线，防止相互干扰
实验楼内存在供电线路布线系统、保安监控系统等多种强弱不一的布线系统。因此，在布线过程中应注意将信号线和电源线分开布设，将弱电线路和强电线路分开一定距离，对弱电线路还要采用屏蔽措施。
2.4导线的选用
导线的材质有铜、铝两种，因铜导线有较高的过载余量，比铝导线的安全性高，因此室内布线一般都采用铜导线；随着技术的发展，现在新型稀土铝合金电缆的使用也日渐广泛。
2.5成功选择保护元件
实验楼主要有过载保护、短路保护和漏电保护等电气保护。为了起到可靠保护作用，需要在配电室、各楼层、各室均装设保护元件。为了便于维护，在各室只要装设带漏电保护的微型断路器即可，发生脱扣时，一般人员就可恢复。保护元件在选用上除额定电压、额定电流应与所保护电路匹配外，动作时间、上下级的配合也要满足被保护电路或设备的要求。
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3.供配电线路节能要点
3.1准确计算电力负荷
电力负荷是供电设计的依据参数，电负荷计算方法的选取，在方案设计阶段可采用单位指标法，在初步设计阶段和施工图设计阶段，可采用需要系数法，以便达到节约能源和有色金属的目的。
3.2合理选择供电电压
同等情况下，电压越高，损耗越小。通常情况下，民用建筑用电设备电压等级大部分为 220/380V。但为了达到节能目的，一些大型或特大型的民用建筑的空调主机可以选择10(6)k V 的制冷设备。
3.3明确线路路径，减小导线长度
变配电室及配电箱应尽量靠近负荷中心，以缩短线路供电距离，减少线路损失。由于低压线路的供电半径一般都在二百五十米，所以当建筑物每层面积不少于一千平方米时，至少要设置两个变配电所，这样便能减少干线的长度。在高层建筑中，为避免产生“支线沿着干线倒送电能”的现象，低压配电室一定要靠近强电竖井，让线路尽可能走直线，以减少线路长度。
3.4选用铜芯导线
电阻率较小的铜导线是最合适的导线，在负荷较大的一类、二类建筑中采用铜导线，在三类或者负荷较小的建筑中，可以采用铝芯导线，坚持节约用铜的原则。
3.5合理选择电缆、导线截面
在满足各种技术指标（如允许载流量、运行电压损失等）前提下，应按经济电流密度合理选择导线截面，且要从降低电能损耗、节约有色金属等方面综合衡量。
3.6注意供配电系统功率因数的合理提高
当系统自然功率因数达不到接入电网要求时，应该采取相应措施：如在设计过程中，尽量使用功率因数较高的用电设备，以提高用电设备的自然功率因数，减少用电设备的无功消耗，或安装无功补偿设置。现在，大部分民用建筑设计中采用的都是变压器低压侧集中补偿，但是这种补偿对于用户来说，低压线路上的无功传输并没有减少，无功依旧是由变压器低压母线经传输线路输送到各用户点，无功补偿达不到节能目的。
4.建筑电气供配电线路设计的几点注意事项
4.1合理选择线路路径以减小导线长度
变配电室及配电箱应尽可能地靠近负荷中心，以减短供电线路的长度，降低线路的损失。一般情况下，低压线路的供电半径应保持在200m以内，当建筑物每层的面积大于10000m2时，变配电所要设2个以上，以缩短干线的长度。高层建筑中，应在靠近强电竖井的地方设置低压配电室，而且不应有支线沿着干线倒送电能的现象发生。在低压配电室提供给每个竖井的干线上，尽量保证线路是直线，少走弯路，缩短导线的长度。
4.2导线的选用
导线的参数主要包括导线的截面积和材质两个方面，材质通常有铝和铜两种。虽然铜导线的价格要高于铝导线，但由于铜导线的过载余量较高，在室内布线时得到了广泛的应用，而且铜导线在安全方面的性能也要优于铝导线。导线的截面积应根据实际功率进行计算确定，而不是根据各相用电器的额定功率计算确定，这样可有效地减小导线的截面积
，减少投资成本。
4.3合理布线，避免相互干扰
建筑物内的布线系统有很多种，主要有火灾报警及消防联动系统、供电线路布线系统、通信自动化系统、办公自动化系统、闭路电视系统以及保安监控系统等。有些是弱电系统，有些则是强电系统，而强电线路的电磁很容易干扰弱电线路，导致噪声大、信号模糊，甚至影响弱电线路的正常使用。
5.结语
电气与我们的生活息息相关，在现代建筑工程配电系统设计中，不仅要充分考虑配电系统的安全稳定，从根源上杜绝故障的出现，也要考虑电气设备与现代建筑结构相结合的装饰效果，这对建筑电气的设计者和施工者，提出了更高的要求。
参考文献：
［1］刘爱平. 对建筑电气中供配电线路设计的探讨［J］.广东科技，2007.（10）：23-24.
［2］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.（01）：18-19.
论文作者:尹军辉,郭自路
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/27
标签：导线论文; 线路论文; 节能论文; 建筑电气论文; 供配电论文; 低压论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第23期论文;