田喜 邹钒

摘 要：在现代建筑工程施工中，配电系统设计是否合理是保证施工各个工序安全顺利实施的关键因素，配电系统设计的优劣直接影响建筑施工的效率、质量和安全。合理的配电系统设计是施工的正常进行，工程按期完工的重要保障。本文结合多年工作经验，根据建筑工程中配电系统的设计特点，对当前建筑工程配电系统设计中常见的问题及解决措施进行了简单探讨，以供交流和学习。

关键词：建筑工程；配电设计；安全；节能

引言

随着我国城市化建设的步伐不断加快，建筑行业也得到迅猛发展。然而，在建筑施工中由于配线系统设计不合理造成的电气火灾事故频繁出现，给人民生命财产安全造成极大损失。根据对大量建筑工程质量事故统计显示，在所有的工程质量事故中，由于设计不合理造成的工程质量事故占了约40%。由此可见，建筑工程中的配电系统设计的优劣是施工工程质量控制的关键，其设计质量的优劣是决定整个工程质量与安全的关键因素。

建筑施工现场的临时用电设备必须制定科学合理、严格规范的使用计划和施工方案，对线路接地设计必须严格按照操作规范进行规划，否则，将对建筑施工安全造成无法预料的后果。

1 供配电系统的设计

供电系统设计的一般原则是：供电可靠，操作方便、运行安全灵活，经济合理，具有发展的可能性。

根据IEC规定的各种保护方式、术语概念，低压配电系统按接地方式的不同分为三类，即TT、TN和IT系统，对以上三种系统分析。

图1 接线方式

1.1 TN系统

在TN系统中，所有电气设备的外露可导电部分均接到保护线上，并与电源的接地点相连，这个接地点通常是配电系统的中性点。当故障使电气设备金属外壳带电时，形成相线和地线短路，回路电阻小，电流大，能使熔丝迅速熔断或保护装置动作切断电源。如果将工作零线N重复接地，塑壳短路时，一部分电流就可能分流于重复接地点，会使保护装置不能可靠动作或拒动，使故障扩大化。因此，中性线（即N线）除电源中性点外，不应重复接地。

按中线和保护线的接线方式分为TN-C，TN-S，TN-C-S。

TN-C系统中保护线与中性线合并为PEN线，具有简单、经济的优点。当发生接地短路故障时，故障电流大，可使电流保护装置动作，切断电源。不适用于爆炸危险环境。

TN-S系统中保护线和中性线分开，系统造价略贵。安全性高，适用于爆炸危险坏境。

TN-C-S系统中PEN线自A点起分开为保护线（PE）和中性线（N），其线路结构简单，又能保证一定安全水平。

1.2 TT系统

在电源中性点直接接地的三相四线系统中，所有设备的外露可导电部分均经各自的保护线PE分别直接接地，称之为TT供电系统。

TT系统对接地保护电阻方面具有良好的性能，但需要耗费大量钢材，而接地安装和埋设施工也需要较大的工程量，故这种系统经济性不高。

1.3 IT系统

IT系统是指在电源中性点不接地系统中，将所有设备的外露可导电部分均经各自的保护线PE分别直接接地，称之为IT供电系统。IT系统一般为三相三线制。

IT方式供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格地连续供电的地方，这种供电方式在工地上很少见。

分析比较这三种系统，建筑工程施工中配电系统设计适宜采用TN-S系统，但在实际安装过程中必须充分考虑到各种自然界条件的影响，加强防护，避免事故产生。

2 线路截面选择

在低压配电线路的导线截面设计中，不仅要求导线截面有足够的安全系数保证电器安全运行，而且要避免导线截面过大造成的浪费。

我国民用建筑用电负荷绝大多数为单相负荷，三相负荷不平衡必然导致零线通过不平衡电流。现代居民家庭中使用的电器产品种类越来越多，造成的电力污染越来越多。电力污染造成中性线电流过大，容易引发电火灾。

根据相关设计规范，在选择民用建筑配电系统的导线截面时，原则上N或PEN线截面应与相线截面相同。

3 变电所位置选择

随着我国社会经济的高速发展，现代高层建筑用电量逐渐增大，这就对建筑物配电系统的安装位置提出了较高的要求。

在确定变电所位置时，最核心的原则是变电所的位置应尽量靠近电负荷中心，并应充分考虑安全性和节能性。

变电所的数量及其位置的分布，应通过技术经济比较决定。同时也要保证可用性与维修的方便。

对于30层以内的高层建筑，配电系统一般设置在底层；60层左右的高层建筑，则直接设置在建筑物地下或中层和顶层，也可以只设置在建筑物地下。

4 消防电气设计

消防电气设计在配电设计工作中消防电气设计是非常重要的一环。它将直接关系到人民生命财产的安全。通常，火灾报警系统的形式应根据具体设计对象来确定。设计者首先必须搞清楚设计对象的特点，如建筑形式、规模、分布等，根据实际情况来制定合理的消防设计方案。

《民用建筑工程配电设计规范》中规定消防联动控制、自动灭火控制、通信、应急照明及紧急广播等线路，应穿金属管保护，并暗敷在非燃烧体结构内。其保护层厚度不应小于30mm，并采取防火措施。

5 防雷与接地设计

首先，防雷接地完全可以利用建筑基础里的钢筋作为接地体，但是必须要将钢筋进行电气贯通焊接起来，并利用房屋柱子里的竖直钢筋做引下线，一直与屋面避雷设施连接。

其次，把钢筋多引一条出来是用来做人工接地，在使用建筑基础本身做接地无法达到规定电阻要求时使用，但是其效果要比利用建筑物本身基础做接地体差很多。

6 节能设计

在现代社会，随着人民环境保护意识的不断增强，建筑工程配电系统的节能环保性能也越来越受到关注。

节能设计的方法主要有以下几点：

（1）供配电系统节能。a.减少变压器的功率损耗，采用低能耗节能型干式电力变压器；b.降低线路损耗，选择合理路径，合理布置，并适当增大导线截面。

（2）照明节能设计。a.充分利用自然光，减少不必要的电力损耗；b.选择合理的照明方式；c.采用合理的控制方式，尽量选用自动节能控制。

7 结束语

社会经济的不断发展进步，对现代建筑工程配电系统设计提出了更高的要求。只用充分考虑各种因素，才能设计出优质的配电系统。成功的配电系统设计，是对安全、稳定、经济实用、节能、美观的和谐统一。

参考文献

[1]黄德明.建筑电气工程设计[M].天津大学出版社，2010.

[2]李宏毅，金磊.建筑工程电气节能[M].中国电力出版社，2004.