民用建筑供配電工程設計研究

趙 馨 楊 帆

國網營口供電公司

民用建筑供配電工程設計研究

趙 馨 楊 帆

國網營口供電公司

當前，隨著社會經濟的快速發展，人們的生活水平有了很大的提升，為了能夠有效的滿足人們對于建筑的使用要求，現代建筑的高度越來越高，建筑工程所涉及的電氣工程項目越來越復雜，不同電氣系統間的聯系和影響愈發緊密。針對這種現象，相關設計人員需從電氣工程基礎入手，不斷優化供配電系統設計，推動電氣工程整體設計的良性發展，從而全面提升建筑使用者的滿意度，促進現代民用建筑的進一步發展。因此本文主要就對民用建筑供配電工程設計相關方面進行分析和探討。

民用建筑；供配電工程；設計

1 供配電設計的原則

1.1 優化原則

在對民用建筑進行供配電設計時，一定要考慮到建筑本身的需求，要盡可能地避免資源的浪費，走可持續發展戰略，優化建筑的供配電設備。要在能夠保障建筑物的供電需求的同時，還要滿足所使用的電氣設備能夠很好地滿足對電能的控制。

1.2 高效運行原則

要保證供電系統的高效運行，減少電能對供配電設備的損耗，也能夠減少電能的維修和建設過程的資源。保證民用建筑中的用電設備能夠穩定的運行，還能夠減少供配電設備的經濟消耗。

1.3 負荷原則

在民用建筑的供配電設計中要注意對設計的系數做科學合理的調整，能夠有效地提高資源的利用率，延長設備的使用壽命，還能夠調整電壓負荷的運行指數，盡可能地選用節能設備對供配電系統進行優化，能夠有效地節約電能資源。

2 現代民用建筑中供配電設計應用要點

2.1 確定負荷等級，對負荷容量進行計算

依照相關的供配電系統設計規定判斷民用建筑的負荷等級，并對建筑物的電能負荷容量進行計算，無論是滿足日常生活需要的民用建筑還是滿足商業性能的建筑都需要設置好最基本的電能負荷容量，例如：民用建筑中的消防設備、電梯的運行、應急照明設施等等。在具體的劃分過程中，普通的居民用住宅，需要供配電設備能夠供應最基本的用電負荷容量，日常生活過程中各種家用電器的運行，都需要負荷居民用電的基本要求。

本文以照明用電負荷計算為例進行介紹。測算住戶照明用電負荷的方法有兩種：

2.1.1 單位指標法

假設待計算的總用電負荷為Pjs(適用于照明及家用電負荷)，則給予單位指標法的計算公式為：

Pjs＝ΣPei×Ni÷1000(kW)

式中，Pei為單位用電指標，Ni為單位數量，如戶數。

2.1.2 單位面積法，按單位面積法計算負荷，其表達式為：

PM=Ped×S×η

式中，PM為實際最大負荷， 單位為kW，Ped為單位面積計算負荷，單位為W/m2，S 為小區總面積，單位為m2。η為同時系數。

確定用電負荷是進一步完成供配電設備容量與類型選擇的基礎。為了保證供配電過程的安全性與可靠性，在計算用電負荷時還需要給出一定的安全余量，具體操作根據實際工程需要決定。

2.2 供電線路安全設計措施

在民用建筑供配電使用的過程中，在滿足用電負荷的同時，還需要加強對民用建筑供電線路安全的設置。在設計的過程中，可能會受到灰塵、潮濕、腐蝕等情況的影響而出現線路絕緣性失效或者線路出現短路的情況，所以為了保證設計的安全性，采取相應的方法對電力線路進行外部保護，還可以通過管井的方式布設線路，在布置設計的過程中，應盡量減少電力線路與建筑物拐角處或者是鋒利物體接觸的可能性。此外，線路在進行安全設計的時候，主要是采用自動切換或者是自動控制裝置進行，當線路出現安全問題或者是超過規定負荷的時候，該裝置會自動切斷電源，防止安全事故擴散。在部分工程電氣設計的過程中，地下室車庫應急照明的配電系統是采用明裝的方式進行安裝的，這種配電方式沒有進行防水處理，當用電量超過規定負荷的時候，很容易被燒毀，所以，應該設置專門放置配電箱的配電間，這樣可以有效地防止因為突發情況影響應急照明的正常運行。

2.3 配電變壓器的設計

對于配電變壓器的節能設計，主要是從變壓器類型和變壓器容量兩方面著手。在變壓器類型選擇上，以節能型配電變壓器作為首選，如用卷鐵芯改變常規疊片式鐵芯結構的S11節能型配電變壓器就可以有效的節能，并且降低供配電系統線損情況。在變壓器容量選擇上，以變壓器負載率接近最佳值為準，對變壓器不同負載下有功損耗進行計算，選擇有功損耗最低的變壓器。

2.4 低壓斷路器選擇設計要點分析

低壓斷路器常用于民用建筑的供電系統保護中，以起到對主體電氣設備的保護及控制作用。低壓斷路器與傳統閘刀或保險絲相比，其功能性更為全面，在現代電氣系統中應用廣泛。低壓斷路器依據電源種類差異，可分為直流式和交流式兩種；根據其結構差異，可分為框架式和封閉式兩種。部分空氣開關中設置有失壓保護機制，當電網內電壓突然降低超出設定值，一般為額定電壓的50.0%～60.0%左右，即會斷開用戶端連接，以避免出現電機燒毀等問題。如電網內電壓恢復正常，空氣開關失壓保護恢復，設備恢復正常運行狀態。總而言之設計人員需結合實際需求，有針對性地選取不同種類的低壓斷路器，以保障系統運行安全性。

2.5 備用安保電源的設置

民用建筑物一般都會在建筑物內部設立安保電源，特殊情況下會自動切換，以便繼續為民用建筑物供電。較傳統的電源來說，安保電源具有以下優勢：①安保電源的連接以及斷開等操作都是自動完成，無需人力進行操作；②保電源與傳統電源相同，含有兩個發電機電源，若主電源發生問題，安保電源可自動使用備用的發電機電源；③安保電源含有的兩個電源所使用的連接方式為串聯。所以，兩個電源來回切換的速度較快，提高安保電源的實用性，也控制了電路來回切換過程中所產生的風險。

3 結語

綜上所述，供配電系統作為建筑機電工程的基礎，承擔著建筑整體的電能配、用控制職能，對于建筑綜合使用性能及安全性能影響巨大。因此，設計人員在進行供配電系統設計時，需從系統運行、系統安全、設計經濟性等多個方面考慮，以滿足現代民用建筑的綜合需求。

[1]馬吉，王會玲.民用建筑供配電設計中存在的問題及解決對策[J].硅谷，2014，18：175-176.

[2]景春茹.民用建筑供配電工程設計研究[J].科技視界，2015，31：322+321.