建筑低压配电系统设计分析

建筑低压配电系统设计分析

袁政

身份证号码： 61020219921227****

摘要：新时代，民众对建筑品质的需求正在逐渐扩增。为了满足此类需求，建筑产品研发设计中增强了功能设计，提高了电气设备自动化控制水平。本文以此为出发点，选取建筑低压配电系统设计分析作为研究题目。具体探讨中，概述了建筑低压干线分支模式。分析了建筑低压配电系统存在的过漏电、短路、过负荷问题，并在追溯导致此类问题原因的基础上，对与其相关的负荷分级设计、接地保护设计，以及漏电断电器选择进行了具体讨论。

关键词：建筑；低压配电系统；设计；分析

现代建筑产品生产建设过程中，构建了以研发设计为主导的新型产业链条，将设计、材料、施工、销售、运维管理统一到了系统性的生产管理体系之内。一方面，增强了建筑产品各构成系统的专项设计。另一方面，拓展了建筑功能的适用性与相互关联。尤其在电气设计环节，结合现代建筑使用中的建筑电气数量、电气安全、电气系统控制变化及需求，全面推进了针对供配电系统的整体设计与专项设计。并且，在建筑低压配电系统设计的基础上，较为合理的满足了现代建筑的多元化功能使用要求。

1、建筑低压干线分支模式概述

建筑低压配电干线分支包括了树干类型、分区树干类型、放射类型。第一种类型以电井电气线路提供的电源为主，通过电缆穿刺线夹方式、或接式封闭母线槽，于每一楼层设置主配电箱，然后，分接到住户家用电箱，从而形成了电气线路主干与分支。第二种类型主要按照建筑楼层分区，针对各个具体区域选择配相对灵活的配电方式，旨在优化配电线路，提高配电效率。第三种类型以建筑消防设备为主要应用对象，结合电负荷，设置垂直干线回路。可以使常用回路、备用回路相对独立并形成常用回路断电后的有效转换。现阶段建筑环境与建筑电气形成了密切对应的系统关联，干线的计算、分支线路的连接精准化程度较高。但是，仍然存在漏电问题、短路问题、过负荷问题。因此，仍有必要从安全保障、质量控制的角度制定一些应对策略。

2、建筑低压配电系统问题及原因

2.1以漏电问题为例

建筑低压配电系统的漏电故障时有发生，导致此类问题的原因多与电线老化、绝缘性差相关。漏电故障的出现，会导致热量增加，严重时可造成可见火花现象。容易造成火灾事故。既会对低压配电系统造成阻碍，也可能在火灾事故发生后，造成一系列危害，包括对住户生命安全、财产安全的损坏等。

2.2以短路问题为例

在建筑低压配电系统中，短路故障属于常见现象。根据现阶段的调查、研究、故障处理经验看，造成短路的原因相对较多，既包括客观因素，如雷电天气、季节变换的影响。也包括设备老旧、使用时间过长等积累的隐患。因而短路问题多由综合因素造成，从常规的处理经验看，防雷设备的安装不到位、接地保护设计不全面容易给低压配电系统埋下隐患。短路问题发生后，2根裸露导线接触点电势的高低差异会导致数值较大的电流，从而引发导线过热、导体融化等现象，进一步可造成电火花、电弧并引发火灾事故。

2.3以过负荷问题为例

建筑低压配电系统处于运行状态时，电流量会增加。当电流量大于负荷承载能力后，会出现过负荷问题。同时，运行系统的电阻本身会在电流经过电路时出现发热现象。而且，随着导线电流的变化，导线发热量也会随之改变。若存在导线绝缘层老化的情况，会在电阻热量超过绝缘承载范围后，引发绝缘层破裂、自燃现象，并造成火灾事故。

3、建筑低压配电系统设计优化措施

3.1负荷分级设计

首先，需要在建筑研发设计环节，根据住房面积合理计算可容纳的人口量，并在此基础上计算其电气使用量，进而确定建筑电气总用电量。其次，在低压供电系统设计时，单机大容量电气设备的使用相对增多，在此条件下，应该对供电电压进行一些优化。例如，以建筑电气供电条件、电机起动控制方式为准，结合建筑区域内使用的配电变压器，可以在高低压供电设计中，合理的确定其设计分界点，一般可选择350kW作为分界点。另外，在照明系统设计环节，宜结合线路电流进行具体的供电系统优化，如以40A为分界点，线路电流大于分界值则宜选择三相供电模式，若小于分界值，则宜选择220V单相供电模式。负荷分级有利于保障建筑低压配电系统的设计的安全性。

3.2接地保护设计

首先，以建筑使用功能、电气设计特征为准，设计接地保护方案。例如，在电气回路方面，一般会考虑到保护线的截面积、总电位连接。而且，在建筑体预埋时期的内置钢筋到屋及围绕建筑外空间的系统性防雷接地设计，也有助于整体上达到保护目的。其次，当前建筑接地保护采用了IT、TT、TN等不同的方式，有利于针对具体的问题，设计针对性的接地保护方案。例如，在TT系统接地保护设计方面，通过配置外漏导电部分可以起到较好的电气保护目的。而在IT系统接地保护设计中，预警装置的设置，既减少了对供电保护终端的需求，也可以根据预警情况达到对故障的有效诊断及排除。因此在实际的接地保护设计中，需要设计人员针对过负荷问题、漏电问题、短路问题，选择与之匹配的接地保护模式。

3.3合理选择漏电断路器

漏电断路器是接地保护设计中的重要装置，通常在设计环节，需要设计人员结合接地保护设计模式，配套选择额定动作电流。例如，在建筑低压配电系统末端，存在电击数量安全界限的处理问题。此时，可以选择合适的漏电断路器额定动作电流，如选择大于正常漏电电流，既能够降低电压损耗，也可以通过漏电断路器的合理配置，达到对低压配电系统的有效保护目的。从当前的实践经验看，应该结合建筑低压配电干线分支类型，在其干线、支线、末端，以及相关的电气设备方面，选择合适的额定动作电流，合理配置漏电断路器。

结束语

总之，建筑低压配电系统与供电系统属于一体。为了化解低压配电系统存在的问题，一方面，需要运用系统性设计思想，结合建筑供配电系统设计实际需求，合理确定供配电系统电压等级。另一方面，现代建筑电气设计中，应该根据建筑体、电气设备，以及影响因素，配套的设置系统性防雷设计方案或接地保护设计方案。为了保障建筑低压配电系统接地保护设计的有效性，需要以建筑电气设计中选择的电线干线分支模式为准，配置相应的漏电断路器。结合以上分初步分析，建议增强负荷计算、细化设计项目，利用比较优化的办法，在多套设计方案中，选择与建筑产品总用电使用需求相一致的低压配电系统设计方案。

参考文献

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