對建筑電氣中供配電線路設計的探討

【摘要】在大學或者科研院所通常都有用于科研實驗和實踐教學的實驗樓，在實驗樓里通常都放置并且運行著多種實驗設備，這些儀器設備對電能的要求不同，有的要求用接地的三相電，有的是普通的單相電就行。因此實驗樓對電的要求特別高，它要求電要穩定、安全、可靠。本文著重從建筑中的配電線路還有建筑中的基地系統這兩塊展開討論。旨在指出電路設計過程中可能出現的問題，希望可以在設計和管理方面讓工作人員注意到這一點，提高用電安全。

1.建筑配電線路的設計

在大學校園和科研機構可以看到的實驗樓，我們近距離觀察可以發現，實驗實里面的用電其實可以簡單的劃分為兩大類，一個是實驗室里邊用于照明和紫外殺毒的照明設備用電，另外一類是實驗實驗室里面的各種各樣的實驗設備儀器。近些年，伴隨著科學技術的進步，實驗室里的儀器設備越來越高端化精密化，對電的要求質量也越來越高了，它們之間對電要求的差異也越來越大，為了更好的滿足這些儀器設備對電的需求，所以配電線路的設計是解決這一問題的關鍵，為了達到目的，在設計時要按照以下幾點來。

1.1 研究區分不同的儀器的負載性質，分開供電

實驗樓里邊的電一般是由一根總的電纜統一向樓里邊送電，我們可以依據樓里邊的儀器設備的負載性質來選擇輸電的電壓，當樓里邊的負載比較大的時候我們記得要選擇3000V-10000V的高壓電纜來輸電，而當樓里邊的負載比較小的時候，我們用普通的220V-280V的普通抵壓的電纜輸電就可以了。還有就是實驗室里邊的的儀器多，這些儀器對電的穩定性和產生的負壓差異很大，有一些精密度高的儀器對電的要求特別的敏感，需要電流十分穩定才可以，而又得設備例如照明的設備會使電流波動性很大，如果用一根線，可能會影響這些精密儀器的使用，還有就是有的大型的設備需要接上一根地線，所以不同的儀器要求不同，這就需要分開供電。實驗室的計算機和一些精密儀器需要與照明電路不同的獨立的一條電路來供電，而且在這條電路里的電能必須要穩定，不能有較大范圍的波動，另外一個原因就是出于安全考慮，實驗室的用于照明和儀器設備運行的電路在放假實驗室沒人的時候可以切斷電源，而安防的電路和火災報警器的電路則必需要時刻通電，以確保實驗室的安全，所以要從配電室分出幾個獨立的回路分開來供電。還有就必須要合理的計算各個實驗樓的負載，計算好功率，還要保證三相的平衡，如果電路的三相的負載失去平衡，那么供電就會出現問題，使得一些大型的儀器設備就無法正常的工作運行了。

1.2 布線合理，防止線路的交錯干擾

實驗樓里面的線路種類特別多，電線也十分的多，其中有通信電話線路、供電線路、還有火災報警和安防的線路，除此之外還有網線等線路。由于供電線路的電流較強，屬于強電線路，而且通的是交流電，通電過程中會產生很強的電磁波，所以在通電過程中如果電線分布不合理的話，供電線路產生的電磁就會干擾到電話通信線路和網線還有有線電視線路等，使這些線路中的信號不穩定，受到干擾，通信會時斷時續，產生很多的噪音。所以在進行線路布局是必須從全局考慮，合理的布局，供電線路要和那些用于信號通信的分開來免得受到干擾，還有最好把通信電路屏蔽起來，使其不受電磁的影響，使得通信穩定。

1.3 導線和電路保護原件的選用

現在供電線路上的導線一般由兩種材質的，分別是銅線和鋁線，而線路導線的選擇主要有兩個依據，就是根據導線的材質和導線的粗細即橫截面積來選擇。在實驗室出于提高安全性的考慮一般會選擇銅線，因為銅線和鋁線相比更加的耐熱，負載比較高，安全性強。另外一個依據導線的橫截面積，當然橫截面積越大，負載越高，安全性越強，但是這的選擇得要安全性和經濟性綜合考慮，所以按照實驗室里面的功率來選擇銅線的橫截面積。

實驗室出了選擇合適的導線外還必須要選擇電路保護原件，來防止線路的負載過高，和發生漏電還有線路短路等，為了確保整個實驗樓的安全又考慮到不同實驗室的負載的差異所以在每一個實驗室，然后每一層樓還有總的配電箱都必須要安裝上保護原件，保護原件一般選擇保安器即空氣開關，它的靈敏性比較高，能夠符合實驗室的要求。

2.接地線路系統

2.1 接地電路系統的選擇

任何一個實驗樓無論是出于人身安全的考慮還是儀器準確性的考慮，都必須要設計接地系統。因為有的大型的實驗儀器，在運行時金屬殼上可能帶電可能對人造成傷害，所以必須要三相接觸，必須接地。有的整棟實驗樓需要避雷防止雷擊也必須要設計接地系統把雷電導入地下；還有的精密儀器的精確度可能會受到電磁的影響，也必須要接地。要設計接地系統，所以就必須要選擇合適的接地系統，現在家用的接地一般是中點處直接接地，在試驗樓里依據不同目的選擇不同的接地方式。對于整個實驗樓的避雷我們就必須選擇防雷接地，而考慮到精密的實驗儀器正常運轉目的的接地我們會選擇用屏蔽或者是防靜電接地；對于大型的儀器設備出于人身安全考慮的接地一般會選擇保護接地的接地保護電路系統。

2.2電路接地系統的類型

實驗樓的電路接地類型出于不同的目的的考慮，有很多種的接地類型。主要有為了保護實驗操作者的人身安全，把實驗設備金屬殼所帶的電導入地下而設計的接地類型就叫保護接地；出于提高精密的電子儀器設備精確度，防止其在信號輸入輸出還有信號轉化的過程中受到電磁波的干繞而設計的接地線路叫做直流接地；還有的防止直流好高壓產生的電磁信號影響精密儀器的屬于屏蔽接地；出于安全的考慮把打雷閃電放出的電導入到地下，防止建筑物遭到雷擊傷害，危及到人身安全和實驗室里邊的實驗儀器，最重要的是通訊設備的安全性，這種接地電路系統叫做防雷接地。

結語：

綜上所述，在實驗樓里邊運行著各種不同的實驗設備，我們為了增加實驗設備在運行時的穩定性還有可靠性，防止因為線路之間的相互干擾而使得實驗結果不準確。上文針對供電線路和接地線路這兩塊展開了深入分析，以幫助電路設計者在設計線路時更加安全可靠。

參考文獻：

[1] 賴學江.“建筑電氣”課程教學實踐探討[A].制冷空調學科教育教學研究——第五屆全國高等院校制冷空調學科發展研討會論文集[C].2008年

[2] 吳雅琴.張志新.建筑電氣線路設計中的火災防范[J].山西建筑.2007年24期

[3] 劉昌明.建筑供配電線路的節能設計[J].四川建筑科學研究.2011年01期

[4] 陳一民.張少軍.陳志新.建筑電氣與智能化實踐教學探索與改革[A].北京高教學會實驗室工作研究會2010年學術研討會論文集（上冊）[C].2010年

[5] 吳雅琴.張志新.建筑電氣線路設計中的火災防范[J].山西建筑.2007年24期

[6] 蔣鄧洪.現代商業區建筑供配電設計和研究[J].機電信息.2011年15期