淺談建筑工程配電設(shè)計(jì)中普遍存在問題與解決方案

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 　【摘要】現(xiàn)代建筑工程施工中配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是保證施工各個(gè)工序安全順利實(shí)施的重要保證，配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響建筑施工的效率、質(zhì)量和安全。如果配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理、不規(guī)范，不僅嚴(yán)重影響施工的正常進(jìn)行，延長(zhǎng)施工的工期，更給整個(gè)建筑安全留下巨大隱患。本文結(jié)合實(shí)際情況，客觀闡述建筑工程中配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，詳細(xì)指出變電所位置、防雷措施、照明和消防電氣等設(shè)計(jì)的要求，以供交流和探討。

　　建筑工程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)工程初始階段的重要環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣是決定整個(gè)工程質(zhì)量與安全的關(guān)鍵因素。根據(jù)我國大量的建筑工程質(zhì)量事故統(tǒng)計(jì)顯示，在所有的工程質(zhì)量事故中，由于設(shè)計(jì)問題造成的工程質(zhì)量事故占了40%左右。由此可見，工程設(shè)計(jì)的優(yōu)劣是施工中對(duì)工程質(zhì)量控制的關(guān)鍵因素，現(xiàn)代建筑工程配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)同樣如此。隨著我國城市化建設(shè)的步伐不斷加快，建筑施工愈發(fā)頻繁。然而，在建筑施工中由于雷擊或供電線路老化、損壞及配線系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理造成的電氣火災(zāi)事故不斷上升，給人們敲響了警鐘。建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)用電設(shè)備必須制定科學(xué)合理、嚴(yán)格規(guī)范的使用計(jì)劃和施工方案，對(duì)線路接地設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行規(guī)劃，否則，將對(duì)建筑施工安全造成無法預(yù)料的后果。 　　一、供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 　　我國施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電工程所采用的線路電壓為380V、相電壓為220V、電源（電力變壓器）中性點(diǎn)接地的三相四線制系統(tǒng)中，接地、接零保護(hù)系統(tǒng)分類為TT、TN-C和TNS三種系統(tǒng)電力。下面對(duì)這三種系統(tǒng)加以分析比較。 　　TT系統(tǒng)是指在中性點(diǎn)接地的電力系統(tǒng)中，將電源電氣設(shè)備不帶電的金屬外殼或接地保護(hù)的系統(tǒng)。TT系統(tǒng)對(duì)接地保護(hù)電阻方面具有良好的性能，但需要耗費(fèi)大量鋼材，而接地安裝和埋設(shè)施工也需要較大的工程量，故這種系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性不高。 　　TN系統(tǒng)是一種在電源中性點(diǎn)接地中，將電氣設(shè)備不帶電的金屬外殼或基座經(jīng)中性點(diǎn)接零的保護(hù)系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中，作零線（N）與保護(hù)零線（PE）合一的系統(tǒng)為TN—C系統(tǒng)。工作零線N與保護(hù)零線（PE）分開的系統(tǒng)為TN-S系統(tǒng)。 　　分析比較這三種系統(tǒng)，在TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)中，只要在配電裝置中設(shè)置漏電保護(hù)器，這種系統(tǒng)便可明顯地克服TT系統(tǒng)的缺陷。既經(jīng)濟(jì)，技術(shù)操作上也方便，電氣設(shè)備的正常不帶電的金屬外殼或基座在任何情況下都能保持對(duì)地零電位水平。按建設(shè)部JGJ4688（施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用全技術(shù)規(guī)范）規(guī)定。 　　建筑工程施工中配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)多采用TN-S系統(tǒng)，但在實(shí)際安裝過程中必須充分考慮到各種自然界條件的影響，如暴露在風(fēng)吹、日曬、雨淋下，對(duì)配電系統(tǒng)容易造成機(jī)械損傷、絕緣體性能下降甚至短路事故。由于其長(zhǎng)時(shí)間暴露在公共場(chǎng)所，也無電位聯(lián)結(jié)，對(duì)人員生命安全帶來巨大威脅。采用'IN—S系統(tǒng)供電時(shí)，燈具的金屬外殼都是通過PE線連接的，當(dāng)某個(gè)燈具發(fā)生故障時(shí)，其故障將PE轉(zhuǎn)到其他燈具上，容易造成戶外無等電位連接的電擊威脅。因此室外多采用TT接地系統(tǒng)，為戶外燈設(shè)置接地極，引出單獨(dú)的線接燈具的金屬外殼，以避免由PE線引來別處的故障電壓。 　　二、電負(fù)荷與配電線路截面的選擇問題 　　由于民用建筑用電負(fù)荷絕大多數(shù)為單相負(fù)荷，三相負(fù)荷不平衡必然導(dǎo)致零線通過不平街電流，隨著電腦及各種家用電器的發(fā)展與普及，低壓電網(wǎng)高次諧波污染日益加劇，3次及其奇倍數(shù)諧波均構(gòu)成中性線電流。中性線過大電流并由此引發(fā)電火災(zāi)的現(xiàn)象也日益增多。為此，相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范已規(guī)定。三相四線或二相三線的配電線路中，當(dāng)用電負(fù)荷大部分為單相負(fù)荷時(shí)，其N線或PEN線截面不宜小于相線截面；以氣體放電燈為主要負(fù)荷的回路中。N線截面不應(yīng)小于相線截面……“可見，民用建筑配電系統(tǒng)的干線、支干線及支線的導(dǎo)線截面原則上均應(yīng)選擇N或PEN線截面與相線截面相同。然而當(dāng)前仍有為數(shù)不少的民用建筑配電設(shè)計(jì)中仍沿用20世紀(jì)80年代的做法，選擇N或PEN線截面是相線截面的l/2或1/4，這也是最常見的電氣設(shè)計(jì)安全問題之一。 　　三、變電所位置的確定 　　隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，現(xiàn)代高層建筑用電量逐漸增大，這就對(duì)建筑物配電系統(tǒng)的安裝位置提出了較高的要求。在確定變電所位置時(shí)，應(yīng)充分考慮變電所高壓負(fù)荷，對(duì)于降低電能損耗、保證用電安全穩(wěn)定具有重要作用。 　　對(duì)于30層以內(nèi)的高層建筑，配電系統(tǒng)通常設(shè)置在底層；60層左右的高層建筑，則直接設(shè)置在建筑物地下或中層和頂層，也可以只設(shè)置在建筑物地下。變電所的數(shù)量及其位置的分布，應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較決定。同時(shí)也要保證可用性與維修的方便。 　　四、防雷與接地 　　現(xiàn)代建筑的防雷設(shè)計(jì)。采用傳統(tǒng)的避雷方法簡(jiǎn)單可靠，更加經(jīng)濟(jì)合算。但必須保證各層樓面鋼筋、金屬管道與該層用作引下線的柱筋有可靠的連接，形成等電位層?，F(xiàn)代建筑都是采用鋼筋混凝土剪力培，與樓板的連接十分可靠，關(guān)鍵是做好金屬管線的接地。現(xiàn)代建筑的防雷接地、電氣設(shè)備的保護(hù)接地和工作接地，都是合在一起的，組成混合接地系統(tǒng)。接地電阻按最小的要求而定，通常是在4Ω以下。利用建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)作接地板。盡管基礎(chǔ)鋼筋等自然接地體己能滿足接地電阻的要求，仍需要裝設(shè)水平的人工接地體，將主要的建筑物基礎(chǔ)連接成接地網(wǎng)，這對(duì)均衡電位、提高安全性都有好處。 　　五、電氣照明設(shè)計(jì) 　　建筑物照明配電設(shè)計(jì)，包括光源的選擇、照明度的大小、照明范圍、照明設(shè)備造型、位置的選擇、光能控制和配電線路敷設(shè)等，而隨著人們對(duì)生活居住環(huán)境要求的不斷提高，照明設(shè)計(jì)需要與現(xiàn)代建筑裝飾效果密切聯(lián)系，照明設(shè)備的造型、光線、照射范圍等都應(yīng)與建筑藝術(shù)意境相結(jié)合，并考慮節(jié)能效果。選用高光效電光源，可以取得節(jié)能的明顯效果。在審核圖紙時(shí)，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)應(yīng)急照明支線帶兩個(gè)防火分區(qū)的燈具，沒有按照建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范要求，此類問題應(yīng)該注意。 　　六、消防電氣設(shè)計(jì) 　　消防電氣設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)工作中占有非常重要的地位。它涉及到火災(zāi)報(bào)警、撲救及人民生命財(cái)產(chǎn)的重要安全闖題，因此應(yīng)按國家有關(guān)規(guī)范作好消防電氣設(shè)計(jì)。火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的形式應(yīng)根據(jù)具體設(shè)計(jì)對(duì)象來確定。設(shè)計(jì)者首先必須搞清楚設(shè)計(jì)對(duì)象的建筑形式、規(guī)模、分類、建筑個(gè)體的分布等諸多因素，再根據(jù)這些因素來確定火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的形式。 　　例如：許多電氣設(shè)計(jì)消防線路采用穿塑料管保護(hù)，并從吊頂內(nèi)走線。而“民用建筑工程配電設(shè)計(jì)規(guī)范”中規(guī)定消防聯(lián)動(dòng)控制、自動(dòng)滅火控制、通信、應(yīng)急照明及緊急廣播等線路。應(yīng)穿金屬管保護(hù)。并暗敷在非燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi)。其保護(hù)層厚度不應(yīng)小于30mm.當(dāng)必須明敷時(shí)，應(yīng)在金屬管上采取防火措施。 　　七、結(jié)束語 　　在現(xiàn)代建筑工程配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，必須充分考慮配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，從根源上杜絕故障的出現(xiàn)，將安全隱患降至最低，同時(shí)還應(yīng)考慮電氣設(shè)備與現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)相結(jié)合的裝飾效果，這也對(duì)行業(yè)內(nèi)建筑電氣施工單位提出了更高的要求。 　　參考文獻(xiàn)： 　　[1]崔立；配電箱運(yùn)行中存在的問題及注意事項(xiàng)[J]；電力安全技術(shù)；2003年06期 　　[2]楊永康；；建筑配電箱設(shè)備安裝施工工序[J]；廣東建材；2010年04期