分析建筑电气低压配电设计

摘要：本文主要就建筑电气低压配电设计中导体的选择进行分析，阐述了电缆、导线在低压配电设计中应该满足的要求，并从多方面分析了电缆、导线的发热条件、机械强度、敷设方式等问题。

关键词：建筑电气；配电设计

前言

随着电气规范的日益完善，人们对建筑电气低压配电的设计要求也越来越高，同时也越来越看重对导线截面的选用。在低压配电设计中，一般采用负荷计算的方式计算线路电流，遵循“导线载流量>保护开关正定电流>线路负荷计算电流”的基本原则选用导线，但是这一选用原则还不够全面，在低压配电设计中选择导线时，还要考虑下面几个方面。

1载流量

首先，在选择导线或电缆截面时，要考虑导体的载流量。此种选择方式又称之为按导体的发热条件选择导线。电流通过导体时会使导体的温度升高，因此在进行选择时必须要使导线或电缆满足一个条件，那就是载流导体表面的最高温度要小于导线或电缆的绝缘介质可以承受的最高温度，这样才能使绝缘介质在使用中没有燃烧的潜在危险，延长绝缘介质的使用寿命。导线与电缆工作环境的温度会影响其按发热条件长期允许工作的电流，因此可以利用校正系数进行校正，以决定导线的额定允许载流量，校正公式为：In=KIat>Ie

其中，In表示校正后的导体或电缆长期额定电流值，单位为A；K表示温度校正系数；Iat表现导线或电缆允许长期工作的电流值，单位为A；Ie为线路计算负荷电流值，单位为A；t1导线或电缆芯线长期允许工作的温度，单位为摄氏度；t0表示导线或电缆敷设处实际环境的温度；tm表示导线或电缆敷设处所需的标准温度。

2电压损失

电能在传输过程中会损耗一部分电能与电压，因此，选择的导线或电缆截面中的电压损失要在国家规定的额度内，具体说来其标准为：从配电变压器二次侧母线算起的低压母线允许的电压损失在5%以内；从配电变压器二次侧母线算起的供给具有照明低荷的低压线路，其允许的电压损失应控制在3%～5%之间；一般工作生活场所的照明线路，其允许的电压损失应控制在5%内；而对于应急照明的线路其允许电压损失应该控制在5%～10%之间。

3经济电流密度

在建筑电气低压配电设计中，要尽可能的兼顾对有色金属与能源节约使用，这是降低建设成本的重要手段。但是在对导体或电缆的选择中，要想同时节约有色金属与能源却是难以实现的，因此，为了解决这一矛盾，使使用期内的成本最优化，在选择导线截面时可以根据经济电流的密度进行。

4机械强度

当导线横截面积过小时，导线横截面的机械应力强度不高，较为脆弱，这样很容易导致导线断线，因此在选择导线时，其横截面要适应机械强度的条件。具体说来，用于电力和照明且采用固定敷设的电缆和绝缘电线的线路，如果是用铜作为导体，其最小横截面为1.5mm2，如果是铝作为导体，其最小横截面为2.5mm2；用于信号和控制线路的固定敷设和绝缘电线，采用铜作导体的最小横截面为0.5mm2；如果是用于供电线路且采取固定敷设的裸导体，铜导体的最小横截面为10mm2，铝导体最小横截面为16mm2，用于信号和控制线路而采用固定敷设的裸导体，其导体最小截面为0.75mm2；用绝缘电线和电缆的柔性连接方式布线用于任何用途或特殊用途的特低压电路，其导体最小截面均为0.75mm2。

5敷设方式

针对单根导线敷设而言，国家标准GB/T16895.15—2002布线系统载流量《建筑物电气装置第5部分：电气设备的选择与安装第523节：布线系统载流量》中将绝缘导线、电缆的敷设方式划分为A1、A2、B1、B2、C、D、E、F、G九大类。标准按照九大类敷设方式，列出了常用绝缘导线、电缆在设定环境温度、介质下不同截面导体的载流量，方便使用者查询，其中常用的有七类参考敷设方式，它们的具体应用为：A1—绝缘导线敷设在隔热墙中的导管内；A2—多芯敷设在隔热墙中的导管内；B1—绝缘导线敷设在木质墙上的导管内；B2—多芯敷设在木质墙上的导管内；C—单芯或多芯电缆敷设在木质墙上；D—多芯电缆敷设在埋地的导管内；E—多芯电缆敷设在自由空气。九种方式中，都是以B1作为参考，与B1构成系数关系。因此，在电气低压配电设计中，确定了敷设方式之后，再根据《建筑电气常用数据》中BV绝缘电线敷设在明敷导管内的持续载流量乘以系数即可。单根导线敷设可采用上述的办法进行选择，但是多回路敷设应该将修正系数考虑进去。根据《民用建筑电气设计规范》相关规定：“同一路径无电磁兼容要求的配电线路，可敷设于同一金属线槽内……乘以……载流量校正系数时，可不限电线或电缆根数，其在线槽内的总截面不应超过线槽内截面的20%”。针对此项规定，业界有研究者认为载流导体的填充率只要满足了小于线槽的20%这一条件，无论载流导体有没有超过三十根，都应该乘以载流量的校正系数，最好是不超过三十根。但是还有研究者认为根据《建筑物电气装置》中“导线槽的任一横截面上不应装有30跟以上的截流导线。导线槽任一横截面上所有导线截面之和应不大于导线槽内横截面积的20%”，因此，载流导体的填充率不超过线槽的20%的基础上且不超过三十根时，不用乘以载流量校正系数。两种观点都有其依据，当导线根数较多时，在乘以载流量校正系数后，会在很大程度上方法导线或电缆，增加了有色金属的投资，但是从安全性的角度看，其较为可靠。笔者认为，可以将单线槽敷设替换为多线槽敷设，或者是将线槽的宽度加大。在采用多回路敷设时要根据实际情况进行合理选择。

6结束语

在建筑电气工程低压配电设计中，要综合考虑多方面的因素对导体造成的影响，各种电缆以及绝缘电线，都有标称耐压和工作电压值，在选择导线时，电线以及电缆的工作电压等级要与电网运行电压一致。

参考文献：

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