论文部分内容阅读
摘要：由于配电系统作为电力系统的最后一个环节直接面向终端用户，它的完善与否直接关系着广大用户的用电可靠性和用电质量，因而在电力系统中具有重要的地位。文章就民用建筑的高、低压配电系统接线方式以及对高、低压配电系统分别进行了阐述。
关键词：民用建筑；高、低压配电；接线方式
中图分类号：TU24 文献标识码：A 文章编号：
Abstract: Due to the distribution system as the last link in the power system directly to end-users, it's perfect or not directly related to the majority of users of electricity reliability and power quality, and thus has an important position in the power system. The article on the civil construction of the high and low voltage distribution system wiring for high and low voltage distribution system were described.
Key Words: civil; high and low voltage power distribution; wiring
建筑技术不断创新和现代化建筑不断涌现，使现代民用建筑配电技术所涉及的范围越来越广，民用建筑配电系统设计的目的，就是要采用恰当的技术手段，满足各种用电设备在正常事故状况下的不同用电要求，保证供电的安全和可靠，为保证电气设计的合理性及系统的安全运行，建筑师除了应向电气专业提供正确的设计基础资料外，设计中更应结合电气专业的要求和特点，为设备、线路的安装配置及运行维护提供必要的安全空间和通道，选择恰当的位置和相互关系，并在建筑结构上采取必要的措施，防止电气部分与建筑的其他各部分在检修或事故情况下相互影响。
1 配电系统的接线方式
民用建筑的配电系统的接线方式可以分为三种类型：即放射式、树干式和环状式。
1.1高压配电系统的接线方式
(1)高压单回路放射式见图1。
此方式一般用于配电给二、三级负荷或专用设备，但对二级负荷供电时，尽量要有备用电源，如另有独立备用电源时，则可供电给一级负荷。
(2)高压双回路放射式见图2。
此方式线路互为备用，用于配电给二负荷，电源可靠时，可供给一级负荷。
图1单回路放射式 图2 双回路放射式
(3)树干式
①单回路树干式见图3。
一般用于三级负荷，每条线路装接的变压器约5台以内，总容量不超过2000kVA。
图3 单回路树干式
②单侧供电双回路树干式见图4。
供电可靠性稍低于双回路放射式，但投资少，一般用于二、三级负荷，当供电电源可靠时，也可供电给一级负荷。
(4)单侧供电环式(开式)见图5。
用于对二、三级负荷供电，一般两回路电源同时工作开环运行，也可一用一备开环运行，供电可靠性较高，电力线路检修时可切换电源，故障时可切换故障点，但保护装置和整定配合都比较复杂。
图4 单侧供电双回路树干式图5 单侧供电环式(开式)
1.2低压配电系统的接线方式
低压配电方式的选择对提高用电的可靠性和节省投资有着重要意义，基本配电方式如下：
(1) 低压放射式见图6。
配电线路故障互不影响，供电可靠性高，配电设备集中，检修比较方便。系统灵活性较差，消耗有色金属较多。一般用于容量大、负荷集中或重要的用电设备，需要集中连锁启动、停车的设备；有腐蚀性介质和爆炸危险等场所不宜将配电及保护启动设备放在现场者。
(2)低压树干式见图7。
系统灵活性好，消耗有色金属较少，干线故障时影响范围大，一般用于用电设备布置比较均匀，容量不大，又无特殊要求的场所。
图6 低压放射式 图7 低压树干式
(3)低压链式见图8。
用于远离配电屏而彼此相距又较近的不重要的小容量用电设备。链接的设备一般不超过5台，总容量不超过10kW。
(4)低压环式(开环)见图9。
两回电源同时工作开环运行，供电可靠性较高，运行灵活，故障时可切除故障点。
图8 低压链式 图9 低压环式(开环)
2 配电系统
2.1高压配电系统
首先电源应满足负荷等级的要求，供配电系统应力求简单可靠，同一电压的正常配电级数不宜多于两级。10kV配电系统应有较大的适应性。根据负荷等级、负荷容量、负荷分布及线路走廊等情况，配电系统宜采用放射式，也可以采用环式、树干式等。一般按每占地2km或按总建筑面积4×10 设置一个l0kV配电所。当变电所在6个以上时，也可设置l0kV配电所。大型民用建筑高压配电，应根据用电负荷的容量及分布，使变压器深入负荷中心，以降低电能损耗和有色金属消耗。在下列情况之一时，宜分散设置配电变压器：(1)单体建筑面积大或场地大，用电负荷分散；(2)超高层建筑；(3)大型建筑群。
2.2低压配电系统
低压配电系统是指从降压变电所的低压侧到建筑内部低压设备的电力线路，其电压一般为380／220V，配电系统要求可靠性要高、用电的质量好、系统可发展性强等。
(1)带电导体系统的型式选择所谓带电导体是指正常通过工作电流的相线和中性线。带电导体系统的型式，有单相二线制、两相三线制、三相三线制、三相四线制，如图l0～图12所示。
图l0 单相二线制图ll 两相三线
注：左图中去掉N线，即为三相三线制
图l2 三相四线制
(2)住宅的低压配电系统
住宅建筑每户用电负荷指标见表1。
表1 用电负荷标准及电度表规格
①高层建筑
配电系统采用树干式，分区树干式，放射式。应将照明与电力负荷分成不同的配电系统，消防及其他防灾用电设施的配电宜自成系统，工作电源与备用电源应在末端自动切换。
②多层建筑
住宅多层建筑采用树干式配电。层配电箱至各户采用放射式。亦可采用环式(开环)方式配电。应将照明与电力负荷分成不同配电系统。
多层住宅以外的其他多层建筑，对于较大的集中负荷或较重要的负荷应从配电室以放射方式配电，可采用树干式或分区树干式向各层配电间或配电箱配电。
(3)低压配电系统的接地型式
所谓配电系统的接地是指电源点的对地关系和負荷侧电气装置的外露导电部分的对地关系。低压配电系统的接地型式，有TN、TT、IT三种型式。
①TN系统
a、TN-S系统，它是把工作零线N和专用保护线PE严格分开
的供电系统，见图13。
图13TN-S系统整个系统的中性线N和保护线PE是分开的
b、TN-C方式供电系统它是用工作零线兼作接零保护线，可以
称作保护中性线，可用NPE表示。即N线和PE线是合在一起的，见图14
图14TN—C系统N线和PE线是合一起的
c、TN-C-S系统，系统中有一部分N线和PE线是合一的。TN-C-S
方式供电系统，在建筑施工临时供电中，如果前部分是TN-C方式供电，而施工规范规定施工现场必须采用TN-S方式供电系统，则可以在系统后部分现场总配电箱分出PE线。TN-C-S供电系统是在TN-C系统上临时变通的作法。当三相电力变压器工作接地情况良好、三相负载比较平衡时，TN-C-S系统在施工用电实践中效果还是可行的。但是，在三相负载不平衡、建筑施工工地有专用的电力变压器时，必须采用TN-S方式供电系统。见图15
图l5 TN—C系统 N线和PE线是合在一起的
②TT系统，是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，
称为保护接地系统，见图16。
图l6TT系统
③IT系统，I表示电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地。
第二个字母T表示负载侧电气设备进行接地保护，见图l7。
图17IT系统
(4)超低压配电
额定电压为50V及以下的配电，称为超低压配电。安全电压限值有两档：正常环境50V；潮湿环境25V。安全超低压回路的带电部分严禁与大地连接或与其他回路的带电部分或保护连接。
我国常用于正常环境的手提行灯电压为36V，在不便于工作的狭窄地点，且工作者接触有良好接地的大块金属面(如在锅炉、金属容器内)时，用12V的手提行灯。
在特别潮湿、高温、有导电灰尘或导电地面(如金属或其他特别潮湿的土、砖、混凝土地面等)的场所，当灯具安装高度距离地面在2.4m及以下时，容易触及的固定式或移动式照明器的电压可选用24V，或采用其他防电击措施。
参考文献：
[1]民用建筑设计与施工[M]．中国建筑工业出版社
[2]《工业与民用配电设计手册》
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：民用建筑；高、低压配电；接线方式
中图分类号：TU24 文献标识码：A 文章编号：
Abstract: Due to the distribution system as the last link in the power system directly to end-users, it's perfect or not directly related to the majority of users of electricity reliability and power quality, and thus has an important position in the power system. The article on the civil construction of the high and low voltage distribution system wiring for high and low voltage distribution system were described.
Key Words: civil; high and low voltage power distribution; wiring
建筑技术不断创新和现代化建筑不断涌现，使现代民用建筑配电技术所涉及的范围越来越广，民用建筑配电系统设计的目的，就是要采用恰当的技术手段，满足各种用电设备在正常事故状况下的不同用电要求，保证供电的安全和可靠，为保证电气设计的合理性及系统的安全运行，建筑师除了应向电气专业提供正确的设计基础资料外，设计中更应结合电气专业的要求和特点，为设备、线路的安装配置及运行维护提供必要的安全空间和通道，选择恰当的位置和相互关系，并在建筑结构上采取必要的措施，防止电气部分与建筑的其他各部分在检修或事故情况下相互影响。
1 配电系统的接线方式
民用建筑的配电系统的接线方式可以分为三种类型：即放射式、树干式和环状式。
1.1高压配电系统的接线方式
(1)高压单回路放射式见图1。
此方式一般用于配电给二、三级负荷或专用设备，但对二级负荷供电时，尽量要有备用电源，如另有独立备用电源时，则可供电给一级负荷。
(2)高压双回路放射式见图2。
此方式线路互为备用，用于配电给二负荷，电源可靠时，可供给一级负荷。
图1单回路放射式 图2 双回路放射式
(3)树干式
①单回路树干式见图3。
一般用于三级负荷，每条线路装接的变压器约5台以内，总容量不超过2000kVA。
图3 单回路树干式
②单侧供电双回路树干式见图4。
供电可靠性稍低于双回路放射式，但投资少，一般用于二、三级负荷，当供电电源可靠时，也可供电给一级负荷。
(4)单侧供电环式(开式)见图5。
用于对二、三级负荷供电，一般两回路电源同时工作开环运行，也可一用一备开环运行，供电可靠性较高，电力线路检修时可切换电源，故障时可切换故障点，但保护装置和整定配合都比较复杂。
图4 单侧供电双回路树干式图5 单侧供电环式(开式)
1.2低压配电系统的接线方式
低压配电方式的选择对提高用电的可靠性和节省投资有着重要意义，基本配电方式如下：
(1) 低压放射式见图6。
配电线路故障互不影响，供电可靠性高，配电设备集中，检修比较方便。系统灵活性较差，消耗有色金属较多。一般用于容量大、负荷集中或重要的用电设备，需要集中连锁启动、停车的设备；有腐蚀性介质和爆炸危险等场所不宜将配电及保护启动设备放在现场者。
(2)低压树干式见图7。
系统灵活性好，消耗有色金属较少，干线故障时影响范围大，一般用于用电设备布置比较均匀，容量不大，又无特殊要求的场所。
图6 低压放射式 图7 低压树干式
(3)低压链式见图8。
用于远离配电屏而彼此相距又较近的不重要的小容量用电设备。链接的设备一般不超过5台，总容量不超过10kW。
(4)低压环式(开环)见图9。
两回电源同时工作开环运行，供电可靠性较高，运行灵活，故障时可切除故障点。
图8 低压链式 图9 低压环式(开环)
2 配电系统
2.1高压配电系统
首先电源应满足负荷等级的要求，供配电系统应力求简单可靠，同一电压的正常配电级数不宜多于两级。10kV配电系统应有较大的适应性。根据负荷等级、负荷容量、负荷分布及线路走廊等情况，配电系统宜采用放射式，也可以采用环式、树干式等。一般按每占地2km或按总建筑面积4×10 设置一个l0kV配电所。当变电所在6个以上时，也可设置l0kV配电所。大型民用建筑高压配电，应根据用电负荷的容量及分布，使变压器深入负荷中心，以降低电能损耗和有色金属消耗。在下列情况之一时，宜分散设置配电变压器：(1)单体建筑面积大或场地大，用电负荷分散；(2)超高层建筑；(3)大型建筑群。
2.2低压配电系统
低压配电系统是指从降压变电所的低压侧到建筑内部低压设备的电力线路，其电压一般为380／220V，配电系统要求可靠性要高、用电的质量好、系统可发展性强等。
(1)带电导体系统的型式选择所谓带电导体是指正常通过工作电流的相线和中性线。带电导体系统的型式，有单相二线制、两相三线制、三相三线制、三相四线制，如图l0～图12所示。
图l0 单相二线制图ll 两相三线
注：左图中去掉N线，即为三相三线制
图l2 三相四线制
(2)住宅的低压配电系统
住宅建筑每户用电负荷指标见表1。
表1 用电负荷标准及电度表规格
①高层建筑
配电系统采用树干式，分区树干式，放射式。应将照明与电力负荷分成不同的配电系统，消防及其他防灾用电设施的配电宜自成系统，工作电源与备用电源应在末端自动切换。
②多层建筑
住宅多层建筑采用树干式配电。层配电箱至各户采用放射式。亦可采用环式(开环)方式配电。应将照明与电力负荷分成不同配电系统。
多层住宅以外的其他多层建筑，对于较大的集中负荷或较重要的负荷应从配电室以放射方式配电，可采用树干式或分区树干式向各层配电间或配电箱配电。
(3)低压配电系统的接地型式
所谓配电系统的接地是指电源点的对地关系和負荷侧电气装置的外露导电部分的对地关系。低压配电系统的接地型式，有TN、TT、IT三种型式。
①TN系统
a、TN-S系统，它是把工作零线N和专用保护线PE严格分开
的供电系统，见图13。
图13TN-S系统整个系统的中性线N和保护线PE是分开的
b、TN-C方式供电系统它是用工作零线兼作接零保护线，可以
称作保护中性线，可用NPE表示。即N线和PE线是合在一起的，见图14
图14TN—C系统N线和PE线是合一起的
c、TN-C-S系统，系统中有一部分N线和PE线是合一的。TN-C-S
方式供电系统，在建筑施工临时供电中，如果前部分是TN-C方式供电，而施工规范规定施工现场必须采用TN-S方式供电系统，则可以在系统后部分现场总配电箱分出PE线。TN-C-S供电系统是在TN-C系统上临时变通的作法。当三相电力变压器工作接地情况良好、三相负载比较平衡时，TN-C-S系统在施工用电实践中效果还是可行的。但是，在三相负载不平衡、建筑施工工地有专用的电力变压器时，必须采用TN-S方式供电系统。见图15
图l5 TN—C系统 N线和PE线是合在一起的
②TT系统，是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，
称为保护接地系统，见图16。
图l6TT系统
③IT系统，I表示电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地。
第二个字母T表示负载侧电气设备进行接地保护，见图l7。
图17IT系统
(4)超低压配电
额定电压为50V及以下的配电，称为超低压配电。安全电压限值有两档：正常环境50V；潮湿环境25V。安全超低压回路的带电部分严禁与大地连接或与其他回路的带电部分或保护连接。
我国常用于正常环境的手提行灯电压为36V，在不便于工作的狭窄地点，且工作者接触有良好接地的大块金属面(如在锅炉、金属容器内)时，用12V的手提行灯。
在特别潮湿、高温、有导电灰尘或导电地面(如金属或其他特别潮湿的土、砖、混凝土地面等)的场所，当灯具安装高度距离地面在2.4m及以下时，容易触及的固定式或移动式照明器的电压可选用24V，或采用其他防电击措施。
参考文献：
[1]民用建筑设计与施工[M]．中国建筑工业出版社
[2]《工业与民用配电设计手册》
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。