分支電纜在建筑電氣設計中的應用

郭克強　陳　友

摘 要：分支電纜是一種新型的預制型建筑配電電纜，廣泛用于中高層建筑、大型廠房、文體場館的電力配送，該產(chǎn)品根據(jù)各個具體建筑的結(jié)構(gòu)特點和配電要求，將主干電纜、分支線電纜、分支連接體等三部分進行一體化設計制造，具有優(yōu)良的技術(shù)經(jīng)濟指標，在工程經(jīng)濟性、技術(shù)先進性和安裝便利性方面，比傳統(tǒng)電纜和母線具有突出的優(yōu)點。本文重點分析介紹該產(chǎn)品在符合建筑電氣的相關(guān)規(guī)范方面的技術(shù)先進性。

關(guān)鍵詞：分支電纜；設計要求；規(guī)范

1 相關(guān)規(guī)范對建筑電氣系統(tǒng)中配電線路的設計要求

建筑電氣相關(guān)的設計規(guī)范目前與建筑電氣低壓配電系統(tǒng)設計有關(guān)的規(guī)范主要有：

GB50052-1995 供配電系統(tǒng)設計規(guī)范、GB50054-1995 低壓配電設計規(guī)范 、JGJ/T16-92 民用建筑電氣設計規(guī)范 、GBJ16-87 建筑設計防火規(guī)范（1997年版本）、GB50045-1995 高層民用建筑設計防火規(guī)范其中：《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》和《低壓配電設計規(guī)范》是兩項基礎(chǔ)規(guī)范，主要內(nèi)容參照采用了IEC標準。民用建筑電氣設計規(guī)范》中供電系統(tǒng)和低壓配電部分與其規(guī)定基本一致，但由于這是一個建筑行業(yè)的專業(yè)標準，建筑相關(guān)的部分規(guī)定更具體，如供電系統(tǒng)的負荷簡等級，除規(guī)定分級原則外，更規(guī)定了各類具體建筑名稱的負荷級別。

2 相關(guān)規(guī)范對建筑電氣系統(tǒng)中配電線路設計指導方向

由于上述規(guī)范在頒布實施時，分支電纜產(chǎn)品在國內(nèi)還沒有應用先例，因此在規(guī)范中并未提及分支電纜，但在眾多條款中體現(xiàn)了設計指導方向，總的說來，有三種觀點：

關(guān)于配電級數(shù)--越少越好；關(guān)于配電方式，從高到低依次為放射式>樹干式>分區(qū)樹干式>鏈接式；關(guān)于安裝敷設方式，應與環(huán)境、建筑特征、機電應力等多種因素相適應。

2.1 關(guān)于配電級數(shù)：對配電級數(shù)而言，GB50052-95第3.07條規(guī)定：供電系統(tǒng)應簡單可行，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級數(shù)不宜多于兩級，JGJ/T16-92《民用建筑電氣設計規(guī)范》中8.14條規(guī)定：“自變壓器一次側(cè)至用設備之間的低壓配電級數(shù)不宜超過三級，但對非重要負荷供電時，可超過三級。”上述規(guī)范體現(xiàn)了一個要領(lǐng)，那就是配電級數(shù)越少越好，越少可行性越高，技術(shù)越先進。

2.2 關(guān)于配電方式，GB50052-95中第6.02、6.03、6.04、6.05條中提出：“在正常環(huán)境的車間或建筑物內(nèi)，當大部分用電設備為中小容量，但無特殊要求時，宜采用樹干式配電”，“當用電設備為大容量，或負荷性質(zhì)重要，或在有特殊要求的車間、建筑物內(nèi)，宜采用放射式配電”，“當部分用電設備離供電點較遠，而彼此相距很近、容量很少的用電設備，可采用鏈式配電，但每一回路環(huán)鏈設備不超過5臺，其總?cè)萘坎灰顺^10kW”：“在高層建筑物內(nèi)，當向樓層各配電點供電時，宜采用分區(qū)樹干式配電，但部分較大容量的集中負荷或重要負荷，應從低壓配電室以放射式配電”。

2.3JGJ/T16-92《民用建筑電氣設計規(guī)范》中對配電方式有更為詳細的規(guī)定，如：“8.2.15居住小區(qū)的高層建筑，宜采用放射式配電”“8.2.2.4除多層民用住宅外的其他民用建筑，對于較大的集中負荷或較重要的負荷應從配電室以放射式配電；對于向多層配電間或配電箱配電，宜采用樹干式和分區(qū)樹干式的方式”“由層間配電間或?qū)优潆娤渲粮鞣峙潆娤涞呐潆?，宜采用放射式與樹干式結(jié)合的方式”，8.2.3.2對于容量較大的集中負荷或重要負荷，宜從配電室以放射式配電對各層配電間的配電宜采用下列方式之一：

工作電源采用分區(qū)樹干式，備用電源也采用分區(qū)樹干式或首層至頂層垂直干線的方式。

工作電源和多用電源都采用由首層到頂層垂直干線方式。工作電源采用分區(qū)樹干式，多用電源取自應急照明等電源干線。

上述規(guī)定，是限于制定規(guī)范時，分支電纜尚未在國內(nèi)推廣應用，供電線路主要依賴普通電力電纜和母線。筆者認為，在應用分支電纜配電后，上述規(guī)定應該可以簡化。放射式高于樹干式，又高于鏈接式的觀點。

2.4關(guān)于電纜和母線安裝敷設方式。

GB50054-94中5.5.1、JGJ/T16-92中9.12.1都規(guī)定“封閉母線宜用于干燥和無腐蝕性的屋內(nèi)場所?！?/p>

GB50054-94中5.7.2、JGJ/T16-92中4.13.5規(guī)定“豎井垂直布線時應考慮下列因素：……。垂直干線與分支線的連接方法。”

GB50054-94中5.7.3豎井內(nèi)垂直布線采用大容量單芯電纜大容量線線作干線時，應滿足下列條件：載流量要留有一定的裕度；安裝及維修方便和經(jīng)濟。

GBJ16-87《建筑設計防火規(guī)范》中10.1.4規(guī)定：消防用電設備的配電線路應穿管保護。當暗敷時應敷時應敷設在非燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi)，其保護層厚度不應小于3cm，明敷時必須穿金屬管，并采取防火措施。采用絕緣和護套為非延續(xù)燃性材料的電纜時，可不采取穿金屬管保護，但應敷設在電纜井溝內(nèi)。

GB50045-95《高層民用建筑設計防火規(guī)范》中對消防電源及其配電，9.1.4條也規(guī)定了相同內(nèi)容。

上述規(guī)范說明：電纜配電比母線具有更好的環(huán)境適應性，安裝敷設更便利。

在熟悉電氣規(guī)范的相關(guān)規(guī)定后，讓我們來分析分支電纜配電方法與規(guī)范的符合性與技術(shù)先進性．

3 分支電纜配電的技術(shù)先進性

3.1 分支電纜的配電方式。在一個n層的大樓中，垂直豎井干線和各樓層供電由一根整預制的分支電纜完成，總配電柜；樓層配電箱，轉(zhuǎn)接箱，當總配電柜與轉(zhuǎn)接箱之間距離不遠時，（滿足載流量與起動運行壓降要求）一般不予選用，這樣可減少一個連接點，節(jié)約投資。

3.2 分支電纜配電的技術(shù)先進性從上述配電系統(tǒng)的分析中，可以知道分支電纜可以使樓層配電簡化成二級配電，每個樓層都可以達到最簡單的二級配電，符合規(guī)范中配電級數(shù)越少越好的原則，這是先進性之一。

分支電纜配電系統(tǒng)的實質(zhì)是一種放射式配電系統(tǒng)，適用于各種重要場合甚至是特別重要場合的配電，這是先進性之二。

分支電纜是一種經(jīng)過預制的電力電纜，其外形和結(jié)構(gòu)特征仍然具備電纜特性，而且接頭經(jīng)過密封絕緣處理，在出廠時經(jīng)受過水中耐壓和絕緣電阻試驗，因此對環(huán)境要求低，能適用于潮濕、鹽霧酸堿等環(huán)境，而母線在規(guī)范中明確不能應用于這些環(huán)境，比母線適用范圍廣。而且，其安裝方式簡便，施工工期短，工費低，符合規(guī)范中設計應注重經(jīng)濟性的觀點，這是其技術(shù)先進性之三。

4 分支電纜配電設計的注意點

我們已分析：分支電纜配電系統(tǒng)的技術(shù)先進性，可以說分支電纜就是一種為現(xiàn)代建筑度身定做，量體裁衣的專業(yè)產(chǎn)品，具有最佳的適用性和技術(shù)經(jīng)濟性，但在工程設計中，需注意一點——那就是分支線的保護問題。對由于支線截面一般都有比干線小，因此，當支線發(fā)生過載或短路時，干線保護系統(tǒng)一般不會對其發(fā)生作用，必須在支線配電箱中設置保護器，保護器與分支接頭問題不超過3m，如超過，分支線必須受敷設在不燃的管或槽中，且當該段發(fā)生單相或兩相短路時，干線保護應能夠斷開。對此，應予以注意。

分支電纜作為一種從國外傳入的新型建筑配電電纜，已經(jīng)在國內(nèi)眾多工程中得到推廣應用，并且已為廣大設計人員認同并使用。本文旨在說明分支電纜配電與現(xiàn)有建筑電氣相關(guān)規(guī)范的一致性，并能更好地體現(xiàn)規(guī)范的指導思想。是一種能滿足現(xiàn)有規(guī)范的一種最先進、經(jīng)濟的配電方式。因水平所限，文中如有謬誤，敬請讀者指正。