姜偉華

摘 要 建筑電氣導線選擇是建筑供配電系統(tǒng)設計的重要組成部分，導線的選擇得當與否關系到供電的安全和用電質量。根據電氣設計通則，導線選擇的依據有三：一是其允許電流按長期工作制允許電流確定，以保證導線溫升不致過高，損壞絕緣強度；二是線路電壓損失應符合允許值；三是導線最小截面應符合機械強度的要求。從滿足供電配電的可靠性出發(fā)，設計規(guī)范中規(guī)定大型公共建筑、高層建筑、商場、圖書、檔案館以及防爆場所均應使用銅導線。家用供電線路中，可以選擇銅芯絕緣導線也可以選擇鋁芯絕緣導線，特殊場合可采用電纜。

關鍵詞 電氣導線設計；導線選擇；允許電流；電壓損失；機械強度；絕緣導線

中圖分類號：TU85 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）07-0079-02

從建筑工程的角度看，建筑電氣是建筑工程的重要部分。按電氣系統(tǒng)的不同作用，可分為：供電與照明、通信與控制。本文討論前者即強電工程。建筑電氣設備是否優(yōu)良，選用是否得當，布置合理與否，控制是否靈敏等都將影響到建筑功能的實現。建筑電氣應該與采暖、通風、排水，結構等工程綜合設計。建筑電氣部分由電源、導線、控制器、用電設備等組成。

現代化建筑內，無論是工業(yè)建筑或是民用建筑，對電能的利用都是不可或缺的。根據用電情況不同，需要設計不同的供電線系統(tǒng)方案。原則上要求動力線路與照明線路分開設計安裝，照明線路中，插座供電線路與照明線路也應分開敷設，以便于運行、控制和維護。電能的傳輸使用和分配都要依靠電氣線路即導線來提供。因此，建筑電氣導線的選擇至關重要。建筑電氣線路導線的選擇是否合理，對供電質量，線路安全，經濟運行有很關鍵的影響，并且影響到用戶消耗導線的數量和投資，因此審慎的選擇線路導線很關鍵。

凡是能導電的物體，都稱作導體，但考慮到導體的機械性能、導電性能，密度，熔點等參數，一般常用銅和鋁作為導體，金銀等其他導電材料只在特殊情況下使用。常用的導線類型有三種：裸導線、絕緣導線、電纜。高低壓架空線路一般采用鋼芯鋁絞線，進戶線可用架空絕緣鋁絞線、絕緣銅導線或電纜，室內布線一般用銅芯或鋁芯絕緣導線。建筑電氣線路通常采用絕緣導線或電纜。

確定導線類型主要由電氣線路的計算負荷來確定，根據計算出來的計算負荷值和使用的工作環(huán)境場所來確定導線截面和類型。因此選擇導線，首先要確定計算負荷，和導線的截面。導線截面的大小決定了導線允許流動電流的大小。當小截面的導線流過大電流時，導線會因發(fā)熱而破壞絕緣層，引起火災。導線截面越小，機械強度越小；導線越長，線路上的電壓降越大，用電設備所得電壓就越小，就無法保證設備正常運行。合理的選擇導線截面很重要，導線截面必須滿足三個方面的要求：發(fā)熱條件、允許電壓損耗、機械強度。

1 按照發(fā)熱條件選擇導線橫截面積

按照發(fā)熱條件選擇導線截面是指按照導線允許載流量來確定。即在通過正常最大負荷電流時候，溫升不能過大，不能破壞絕緣材料的性能。一般銅導線的允許載流量為5～8 A/mm2，鋁導線的允許載流量為3～5 A/mm2。比如：4 mm2 BVV銅導線允許載流量的推薦值4×8 A/mm2=32 A。

負荷計算電流的確定方法：需要系數法。

設備的額定容量是設備在額定條件下輸出的最大功率。但用電設備實際上不一定同時運行，運行的設備不一定都是滿負荷的，同時設備本身、供電線路等都有功率損耗，所以不能把所有設備的容量做一個簡單的加法來確定重負荷。應該考慮以上因素，根據實際檢測相比較，得出需要系數。核算處計算負荷，用來選定導線截面。先要確定不同負荷持續(xù)率下的有功折算，然后要對設備按照工作情況進行分類計算，最后計算配電線路的有功負荷和無功負荷。最終確定線路中的計算電流大小。計算步驟如下：

1.1 不同負荷持續(xù)率下的有功功率折算

連續(xù)工作制的電動機：

短時或周期工作制的電動機：折算到負荷持續(xù)率25%時的有功功率

電焊機：折算到負荷持續(xù)率100%時的有功功率

電氣照明設備：

白熾燈

氣體放電光源：

熒光燈；高壓鈉燈、鏑燈等PS=1.08PN

1.2 負荷計算

1）用電設備組的計算負荷及計算電流。

有功功率：

無功功率：

視在功率：

計算電流：

2）配電線路的計算負荷。

有功功率：

無功功率：

視在功率：

確定好計算電流后，可依據載流量來確定導線規(guī)格型號。導線的允許載流量應大于或等于導線所在線路的計算電流：

IN≥I∑js

（500 V銅芯（鋁芯）絕緣導線允許連續(xù)負荷允許載流量可參閱相關圖表）

2 按線路導線允許電壓損耗選擇導線截面

由于電氣線路本身存在阻抗，當電流流過線路時候，線路就會產生電壓降，線路越長，電壓降越大；線路截面約小，電壓降越大。當電壓在線路上損耗過多時候，在終端用電設備上得到的電壓就會降低，會影響設備的正常使用。

當線路實際電壓偏離設備的額定電壓到一定數值時候，會導致設備運行異?；虬l(fā)生故障。如照明光源會產生光通量下降或啟動困難無法點亮。電視機聲音和圖像會產生波動和花紋； 三相異步電動機在電壓過低時，轉矩驟減，無法啟動。電壓過高時，或破壞絕緣，損壞設備。

為確保用電設備能正常工作，必須保證用電設備上所施加的電壓在設備允許的偏差范圍內，一般用電設備的電壓損耗為5%。當線路的電壓降不能滿足用電設備的允許電壓偏差時候，應加大導線截面，以滿足要求。

根據不同的用電負荷類型，導線截面的確定方法如下。

2.1 純電阻負載endprint

純電阻負載，可以用下面公式確定導線截面：

備注：C為電壓損耗計算常數，可查閱表格。

2.2 感性負載

感性負載，可以用下面公式確定導線截面：

備注：為感性負責校正系數，可查閱表格。

3 按導線承受的機械強度進行選擇截面

導線在運行中時會受到自身重量和風雨冰霜雪等不同外力的作用，為了不至于在安裝過程和正常工作中發(fā)生導線折斷、損傷等事故。導線必須滿足足夠的機械強度，即必須保證導線有足夠的橫截面積。國家有關部門強制規(guī)定了在不同的敷設條件下，導線按機械強度要求允許的最小截面的大小。如：

在架空線路時候，銅線最小截面為10 mm2，鋁線最小16mm2。

照明燈頭線，銅線最小截面為0.4或1.0 mm2，鋁線為2.5 mm2。

敷設在支架上的導線，銅線最小截面為1.0，鋁線最小為2.5 mm2。

接戶線，銅線最小截面為4 mm2，鋁線為6 mm2。

導線和電纜的截面的選擇采用上述不同的三種方法，會有不同的計算結果，在具體選擇時候，必須采用最大截面的計算結果，按照最不利的情況進行考慮。一般情況下：低壓動力線路的負荷電流大，先按允許載流量選擇截面，然后用電壓損耗及機械強度運行的最小截面進行核算校驗；對照明線路，先按允許電壓損耗確定截面，再用其他兩項校核。

在實際工作環(huán)境中，導線的載流量應按最不利的環(huán)境條件選擇導線截面。對零線和保護線的截面，不應小于相線截面。也要考慮在其他特殊情況下導線的防水，防老化，延燃性等其他要求。

總之，在確定了導線的最大橫截面積后，應根據常用的500 V銅芯（鋁芯）絕緣導線長期連續(xù)負荷允許載流量表來選擇，找到稍大于計算負荷的導線截面，根據敷設方式，絕緣材料，工作環(huán)境溫度，是否穿管敷設，來具體決定選擇的導線型號和規(guī)格?？紤]到用電設備可能會增加，選擇的導線規(guī)格應比計算時確定的型號要稍微高點，以滿足負荷擴容需要，確保線路能承受足夠的電流，保證供電質量和安全運行。

參考文獻

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