建筑电气设计常见病剖析

摘要以国家现行规范为基础,针对目前建筑电气施工图纸中普遍存在的毛病进行分析,说明其严重危害及纠正方法。关键词建筑电气负荷计算线路保护防雷接地住宅供电自从实行建筑施工图审图制度以来,审图公司承担了大量的施工图审核工作。审图工作中,一些问题却反反复复地出现在我们面前,几乎成了常见病,影响了施工图的质量。若这些问题得不到正确和及时的解决,势必造成事故隐患,危害工程质量,给国家和人民生命财产造成难以估量的损失。百年大计,设计为本。优秀工程必须要有精益求精,不断提高设计质量。1接地刀开关的安装一些同行在设计市电高压进线柜时往往喜欢在断路器(或负荷开关)的电源侧(进线电缆侧)设置接地刀开关。造成这种错误的原因显然有两个:一是在画图时直接套用厂家样本的方案而未按实际用途作修改,二是错误地认为这样设置接地刀便于检修。高压进线电缆是由地区变电所或上一级断路器控制的,如果在电缆侧设置接地刀的话,当本级断路器或负荷开关分闸后合上接地刀时,势必造成电网接地短路;当上级断路器合闸向本级变电所送电时,由于本级断路器首先是处于分闸和接地刀接地状态,也会导致上级电网接地短路障碍。所以,这样设置接地刀不但派不上用场,还会造成重大短路事故。类似事故前几年在我市已经发生过,只是没有引起足够的重视。另外,双电源同侧进线、备电自投的高压柜,其断路器的电源侧和负荷侧均不能安装接地刀,否则也会引发接地短路故障。接地刀开关安装在变压器保护柜断路器的负荷侧(出线电缆侧)及计量柜主开关后是比较适当、可靠和安全的。2总负荷计算在电力总负荷计算和变压器选择中,有些人往往把有功功率、无功功率和视在功率的关系当成标量关系,即把各项用电设备组的视在功率直接相加作为总的视在功率。实际上,有功功率、无功功率和视在功率的关系是矢量关系,只能进行矢量相加。用复数表示功率的话,视在功率相当于复数的模,有功功率相当于复数的实部,无功功率相当于复数的虚部。如果用直角三角形表示,视在功率相当于直角三角形的斜边,有功功率、无功功率相当于直角三角形的直角边,因此,总的视在功率的平方等于总的有功功率的平方与总的无功功率平方之和,直接把视在功率相加是错误的。其次,另一常见的计算错误是漏项。一是各项有功功率之和与各项无功功率之和计算出来之后没有乘以同期系数就进行下一步计算,二是选择变压器容量时没有考虑变压器自身的有功损耗(占变压器容量的2%)和无功损耗(占变压器容量的8%～10%)。3需用系数的选择在审图时常遇到一些电力设备的供电系统图,其计算步骤和方法都正确,而参数却没选对。例如:电气设备为生活水泵(一用一备),单台设备安装功率Pn=37kW,额定电流Ir=70A,由于选取需用系数Kx=015,计算结果为计算电流Ic=36A,选用保护断路器In=50A,电线BV(3316)SC252F。如此配置,系统根本不能运行,因为50A的断路器通过70A电流时肯定会过负荷跳闸,若不跳闸,线路肯定被烧毁。这个例子绝不是杜撰的,设计者把计算总负荷或多台负荷的参数运用到单台设备上来,就难免出错。在进行负荷计算时,不管是采用需要系数法、二项式法、利用系数法、还是用ABC法,都要注意,当设备为三台以内时,直接按用电设备的额定功率计算(即Kx=110)。当设备为多台时,按上述方法计算的结果还应与最大的单台设备的额定功率作比较,按负荷较大者配置线路。在住宅建筑电气设计中,还有些设计人员不管是一套住宅,还是一栋住宅楼,都采用同一个需用系数(如Kx=014),把每套住宅开关箱的总开关限制过小,缺乏灵活性,使一栋住宅楼内的各套用电量不能适当调剂互补,不能充分发挥供电系统的作用。4线路保护线路选择不当是审图当中碰到最多的问题。第一是中性线(N线)和接地保护线(PE线)的选择问题。N线偏小主要是选用截面为三大一小的电力电缆作住宅楼、办公楼的照明电的入户线。由于照明负荷大部分为单相用电设备,所以其N线的截面不应小于相线截面,应采用四芯等截面的电力电缆。对于PE线的最小截面,规范已有明确规定:“当相线截面(平方毫米)S不大于16时,PE线截面等于相线截面S;当相线截面S大于16但不大于35时,PE线截面为16;当相线截面S大于35时,PE线截面为Sö2”。然而,很多设计人员常把PE线的截面放小一至二级,可能是认为PE线平时不工作,大了太浪费。其实这种观点和做法都是错误的。我们知道,常用小型空气断路器的额定电流等级由In=16A、20A、25A⋯⋯100A,每级电流增加25%～30%,若要保证上下两级断路器能可靠、有选择地动作,上下两级必须有2～3个等级差别,即上下级额定电流相差56%～95%。按过负荷保护选择铜芯电线时,对应这些专业的学习和培训工作又不配套,设计人员手头上缺少相应的设计规范和产品样本资料,缺少一定的专业知识,因此设计质量比强电施工图稍逊一筹。这主要表现在系统图的配置上,反映出设计者对工作原理不甚了解。有些工程系统图根本不能用。有些工程连系统图都没画。要解决这个问题,唯有对设计人员加强培训,提高他们的专业水平。参考文献1《低压配电设计规范》(GB500295)2《建筑物防雷设计规范》(GB500572