天津方标世纪规划建筑设计有限公司 天津 300220
摘要：随着人们生活水平质量的不断提高，电力成为人们生活中不可缺少的一部分，低压配电系统设计也是建筑设计中的重要组成部分。住宅建筑的电能消耗相对较大，低压配电系统承载的电压较大。同时，低压配电系统的布置非常复杂，且实际运行过程中容易受到各种因素的影响，而产生故障问题，从而影响用户的正常用电。基于此，住宅建筑低压配电系统设计过程中，应高度重视安全性问题。文章主要对住宅建筑低压配电系统的常见故障及其原因进行了分析，并对住宅建筑低压配电系统设计的具体内容进行了探讨，以供借鉴。
关键词：住宅建筑；配电系统
引言
随着城市化进程的快速发展，住宅建筑数量日益增多，不仅满足了购房者的生活需求，同时也改变了城市面貌。低压配电系统是住宅建筑设计中的重要部分，在设计过程中掌握和积累较全面、合理的设计知识对于住宅建筑的安全使用有着重要的意义，有利于保障人民的生命财产安全。本文以某住宅建筑的低压配电系统设计为例，阐述了设计过程当中的技术要点。
1目概况
本项目为纯住宅项目，总建筑面积约250000m2，共有13栋住宅楼。本文以1号楼为例。1号楼建筑主体高度93.6m，共30层，层高3m，地下室层高5m，属于一类高层建筑。每层4户，每户建筑面积122m2，共116户住宅。按8kW/户计算。公用配电房位于1号楼负一层。从低压开关至电房出线口的水平距离为20m，电房出线口至电气竖井或电表房的水平距离为5m，电井半周长3m，电表间半周长8m。其他工程量预留均按照标准预留。电表间的位置位于1号楼负一层并贴近电井。
2配电系统设计
2.1供电系统的负荷分级设计
住宅建筑低压配电系统设计中，应根据电气设计规范等相关标准的要求，科学确定建筑负荷等级。一般情况下，是根据建筑的性质，来对其内部设施的具体负荷等级进行细致的划分，根据划分的具体等级情况，来开展供电系统负荷的分级设计，以确保低压配电系统的安全、稳定运行。
首先，电压设计。住宅建筑低压配电系统设计过程中，开展电压设计的时候，必须确保其符合国家相关设计标准的要求，根据供电负荷等级的情况，合理选择供电措施，以保障电压设计的科学性。对于低压配电系统来说，实际供电电流电压一般是380/220V。
其次，变压器设计。住宅建筑低压配电系统设计过程中，开展变压器设计的时候，应充分考虑多方面的因素，确定变压器数量及位置。其中，建筑功能、建筑负荷分布、建筑具体负荷等，均是需要充分考虑的重点因素，同时也要考虑当地供电局的要求。实际进行变压器设计的过程中，应通过科学计算，合理选择变压器容量，根据变压器容量，设置配电所的位置。若是供电容量＞500kW、供电距离＞200m，应适当增加配电所的数量。实际进行设计的过程中，应尽量使配电所接近负荷中心，以简化低压配电系统，减少电压损耗，确保低压配电系统的稳定、安全、高效运行。
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2.2接地保护设计
有效的接地保护是确保住宅建筑低压配电系统安全运行的重要前提与基础。基于此，住宅建筑低压配电系统设计中也要高度重视接地保护设计。接地保护指的是，通过设置保护装置，自动切断故障，以确保用电安全，有效保护用户的用电安全及生命财产安全。实际开展接地保护设计的时候，应充分考虑建筑电气系统设计及建筑的实际功能，并根据建筑电气设备的情况、配电系统接地形式、电气回路保护线截面等，来对接地保护进行设置。接地保护的设置过程中，任何接地形式均离不开总等电位联结这一步骤，通过总等电位联结，可以避免外部危险电压给住宅建筑低压配电系统造成的负面影响。
就现阶段来说，住宅建筑低压配电系统设计中，比较常用的接地保护包括TT模式、TN模式以及IT模式。首先，低压配电系统TT模式下，通常在外漏导电部分设置接地保护，能够及时切断故障回路电流，以实现对电气系统的有效保护。其次，低压配电系统TN模式下，由于金属性短路或出现故障的电流较大，而导致接地故障的出现。基于此，设置接地保护的时候，应利用电流保护器，来实现对电流短路、电路负荷的保护设置，也可以为低压配电系统提供有效的接地故障保护设置。最后，低压配电系统IT模式下，主要是在电网系统外露导电部分设置接地故障保护。IT系统进行接地保护的时候，若是外露导电部分的故障电压在一定标准范围之内，无需中断供电保护实现接地保护，依靠警报装置报警，便可以及时排除故障。但需要注意的是，实际进行接地保护设计的过程中，若导线截面较小或者是电网线路过长，则需将漏电保护器当作接地保护及保护装置，以确保电力线路的安全运行。
2.3合理选择漏电断路器
住宅建筑低压配电系统设计中，接地保护设计占据着重要的地位，其中最为重要的一种装置便是漏电断路器。对漏电断路器进行选择的时候，应科学选择额定动作电流。也就是说，实际进行接地保护设计的时候，低压配电系统末端的漏电断路器，其电击数量安全界限应符合相关标准的要求，漏电断路器的额定动作电流应当高于正常泄漏电流，以减少对电压的损耗。与此同时，对漏电断路器的额定动作电流进行选择的时候，应严格遵循下述原则：电路干线、电路支线、线路末端及分支线用电设备等，均要配备漏电断路器，以保障住宅建筑低压配电系统的安全运行。
2.4防雷接地
防雷、强弱电系统采用联合接地体，四个建筑单体按三类防雷建筑物设防，在屋面设置避雷带，并在整个屋面组成不大于20m×20m的避雷网格，利用建筑物钢筋混凝土柱内的主筋作为防雷装置引下线，引至基础接地网，引下线和避雷带可靠焊接，间距不大于25m，接地电阻不大于1Ω。所有电力、弱电线路进入建筑处，均设浪涌保护器，以防过电压损坏用电设备，凡正常不带电的电气设备金属外壳均应可靠接地。例如，防止Ⅰ级试验的电涌保护器装设在总配电箱处以防闪电电涌侵入。为了完全消除电涌侵入，Ⅱ级试验的电涌保护器装设在弱电配电箱、消防配电箱等的进线处。
2.5线缆的选择
选择导线的型号和规格时，不仅要保证线路的安全性，还要考虑建造成本。通常导线的型号根据工作电压和使用环境确定；导线的规格要考虑线路总费用、线路压降、导线机械强度、线路过载保护、导线温度、线路动热稳定等条件。在工程设计中，不仅要考虑实际需求，还要考虑未来的需求，所以应适当留余量，减小压降，保证线路的安全性和经济性。本住宅的照明导线选用BV-3×2.5-PC20；插座导线选用BV-3×4-PC20；楼层配电箱到家居配电箱导线选用BV-3×10-SC25；单元配电箱到楼层配电箱电缆选用YFZ-YJV-1KV-5×16；总配电箱到单元配电箱电缆选用YJV-4×35+1×16-SC50；每栋楼进线电缆选用YJV22-4×95+1×50-SC100。
结语
随着住宅建筑不断向高品质发展，其功能需求越来越高，设计时必须严格遵循国家标准和规范，保证配电系统运行安全、稳定、经济合理。在实际工作中，我们还应积极掌握相关的知识要点和先进技术，不断积累设计经验，提高分析和解决供电配电系统的能力，力求做到配电系统运行安全可靠、节能环保、经济合理。
参考文献
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50016—2014建筑设计防火规范［S］.北京：中国计划出版社，2014.
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[4]杨云娜.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的探讨[J].电子技术与软件工程，2015（6）：138-139.
论文作者:马婕
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/23
标签：系统论文; 建筑论文; 低压配电论文; 住宅论文; 导线论文; 电压论文; 电流论文; 《建筑学研究前沿》2018年第36期论文;