探讨建筑电气低压配电设计中导体的选用
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【摘要】建筑内电气低压配电设计与人们生活、工作和生产活动息息相关，同时对室内用电设施的正常供电有不可替代的作用。导线作为建筑低压配电线路供电的主要介质，其在配置、选型与控制设计上同样重要。本文通过简要阐述低压配电设计中关于选择电缆、导线等设计要求及电缆和到导线载流量的安装标准，客观分析电缆、导线的发热条件、敷设方法、电流密度及电压损失等问题，以供交流和探讨。
【关键词】载流量；电压损失；经济电流；密度；敷设方式
随着我国电气行业发展不断规范化，对电气设计的标准和规范逐渐完善丰富，并且在导线截面的设计选择要求上也更加严谨。在低压配电线路设计时，人们通过符合计算出线路电流，按照“线路负荷计算电流
1、载流量。
线路导体的载流量通常指导体的选择导线、电缆的截面，也称为导体发热条件、电缆的截面。当导体中通过电流时会产生一定热量，使导体温度增加，因此在选择导体时应满足导线和电缆的绝缘介质能够承受导体发热的热量，不至于加速绝缘体老化和烧坏绝缘体。导线及电缆的发热条件主要由导线和电缆工作环境及通过电流量的大小决定，可通过采取措施对导线允许的载流量进行调控和改变。
2、电压损失。
电能在通过输电线路时，会在导体流通过程中出现电能和电压损失的现象，因此在选择导线和电缆截面时应采用国家标准允许的电能电压损失范围。
3、经济电流密度
当前我国的能源节约政策和经济政策之一是有色金属的节约，但很多时候在进行导线和电缆的选择上，两者是相互制衡的。为保证既能降低有色金属的损耗，又能有效降低导线或电缆的能耗，使经济寿命的成本减少，因此，人们通常按照经济电流的密度来选择导线的截面。
4、机械强度
导线的机械强度对导线的正常使用至关重要。当导线截面过小时，其机械拉应力强度必然很弱，当外力超过导线拉应力的最大承受能力时，将造成导线的断裂和损坏。因此，在选择导线时，应选择其最小截面满足必要的机械强度的要求，同时配电线路导体截面不应低于行业设计规范标准。
5、敷设方式
布线系统载流量国家标准GB/T16895.15—2002电气装置第5部分：电气设备的选择和安装规范中明确划分了电线、电缆的A1、A2、B1、B2、C、D、E、F、G。在这九种方式中，均是以B1为参考，与其成系数关系。按照B1敷设方式下提供的450/750V型聚氯乙烯绝缘电缆穿管载流量数据可知其与国家建筑标准设计图集04DX101-1《建筑电气常用数据》中BV绝缘敷设在明敷导管内的载流量近似相同。
6、电线电缆类型的选择
电线电缆可分为无绝缘导线、绝缘导线、耐热导线、屏蔽导线、控制导线和通信导线等。常有的绝缘电线有以下几种：聚氯乙烯绝缘电线、聚氯乙烯绝缘软线、橡皮绝缘电线、电力和照明用聚氯乙烯绝缘软线等。在选用电线电缆时，一般要注意电线电缆导体材料、电力电缆绝缘水平、绝缘材料及外护层、导体截面的选择。
配电技术人员应根据电缆具备的不同机械性能和敷设不同条件下的敷设环境，合理选择电源的接地形式，并根据电缆的负荷性质决定电线电缆选择的类型。
（1）电线电缆截面的选择
（2）电力电缆缆芯截面选择的基本要求确定电线电缆的使用规格（导体截面）时，一般应考虑电线电缆温升、电压损失、经济电流密度、机械强度和短路热稳定等。根据经验；低压动力线因其负荷电流较大，故一般先按发热条件选择截面，然后验算其电压损失、短路热稳定性和机械强度；低压照明线因其对电压水平要求较高，可先按允许电压损失条件选择截面，再验算发热条件和机械强度；对高压线路，则先按经济电流密度选择截面，然后验算其发热条件、短路热稳定性和允许电压损失。
7、电缆的分类与对比
通常电线或电缆具有可燃烧性，可分为普通电线电缆、耐火电线电缆、阻燃型电线电缆和矿物质绝缘型电线电缆。采用阻燃型电线电缆设计施工时，应选用保证质量的产品并必须明确其产品阻燃级别。选定电线电缆的阻燃级别，是按同一电线电缆通道内电线电缆的非金属含量来确定。
8、国家及行业标准对消防线缆的选用原则
（1）国家对电缆选用的标准。
目前国家有关规范对消防配电线缆选择的规定有《电力工程电缆设计规范》GB50217—1994的第7.0.1条，其中规定：“对电缆可能着火蔓延导致严重事故的回路、易受外部影响波及火灾的电缆密集场所，应有适当的阻火分隔，并按工程重要性、火灾几率及其特点和经济合理等因素，确定采取下列安全措施。①实施阻燃防护或阻止延燃；②选用具有难燃性的电缆；③实施耐火防护或选用具有耐火性的电缆。”此外还有《民用建筑电气设计规范（JGJ/T16—92）》的第24.8.2条，其中规定：“超高层建筑内的电力、照明、自控等线路应采用阻燃型电线和电缆；但重要消防设备的供电回路宜采用耐火型电缆一类高、低层建筑内的电力、照明、自控等线路宜采用阻燃型电线和电缆，但重要消防设备的供电回路，有条件时可采用耐火型电缆或采用其他防火措施以达耐火配线要求。
在国家对消防配电线缆选择的规定中，《电力工程电缆设计规范》仅在定性上作出了规定，《民用建筑电气设计规范》的用词允许稍有选择，然而，后者仅仅是一个行业推荐性标准，虽然执行了相当长的时间，但到目前为止仍没有颁布相应的可执行的国家标准。
（2）国家标准对消防线路敷设方式要求
为使民用建筑物内电线电缆的设计和使用做到安全可靠、技术先进、经济合理，防止电线电缆引起的火灾，减少电线电缆在火灾中所造成的人身伤亡和财产损失，保证消防设备电源线路在火灾中仍能维持其完整性，为此，国家和一些地方防火设计规程针对设备用电设备的配电线路做了明确的规定，如：
1）《高层民用建筑设计防火规范（GB5004595）》为保证消防用电气设备的配电线路可靠、安全供电，根据国内高层建筑对消防用电设备配电线路的实际做法，目前国内电缆电线厂家生产耐火电缆电线的水平和能力，要求消防用电设备的配电线路应符合规范9.1.4条和相关条文说明规定。
2）《汽车库、修车库、停车场设计防火规范（GB50067—97）》消防用电设备的配电线路应符合规范中的9.03条和相关条文说明规定。
3）《建筑设计防火规范（GBJ16—87）》（2001年版）消防用电设备的配电线路应符合该规范中10.1.3条10.1.4条和相关条文说明规定。可见，在设计中应根据以上各种国家规范和当地消防审批的具体要求，正确把握消防线缆的敷设方式。
9、结束语
电线电缆的选择与敷设对现代化配电网路和用户正常用电影响深远，电线电缆相关部门和技术人员在敷设电线电缆时应着重考虑其敷设环境和使用负荷等因素合理选择，以保证用电安全和降低能耗为原则，对电线电缆的形式与截面认真区分和选择。在不同的敷设方式下，还应根据实际情况选择对不同建筑环境下低压配电线缆的选用应高度重视，以保证电线电流敷设和使用的安全稳定。