援外項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

李金冬,許 茁

(中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司,北京 100055)

援外項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)有其特殊性,雖然在與受援國簽訂設(shè)計(jì)合同中規(guī)定：設(shè)計(jì)工作全部遵照中國的設(shè)計(jì)規(guī)范,但由于受援助的國家范圍很廣,涉及亞洲、非洲、大洋洲、拉丁美洲、東歐等五大洲,各個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有所不同。電氣設(shè)計(jì)不能完全照搬國內(nèi)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方法和思路,必須考慮當(dāng)?shù)氐牧?xí)慣做法和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。筆者多年從事援外項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)工作,借助本文對電氣設(shè)計(jì)工作進(jìn)行了分析、總結(jié),對設(shè)計(jì)過程中遇到的問題,如現(xiàn)場調(diào)研內(nèi)容、設(shè)計(jì)分界接口及設(shè)備選型等要點(diǎn)提出自己的看法,并以醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)為例,比較了國內(nèi)與援外醫(yī)院供配電系統(tǒng)組成的不同。根據(jù)援外項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和流程分述如下。

1 援外項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)現(xiàn)場調(diào)研內(nèi)容

現(xiàn)場調(diào)研是搞好援外設(shè)計(jì)工作的第一步。援外項(xiàng)目立項(xiàng)以后,設(shè)計(jì)單位一般要組織各專業(yè)人員到受援國現(xiàn)場考察。電氣專業(yè)人員要拜訪當(dāng)?shù)氐墓╇姽尽⑼ㄐ殴?、氣象局及相關(guān)的設(shè)計(jì)咨詢機(jī)構(gòu),收集電氣設(shè)計(jì)相關(guān)的各方面資料；走訪當(dāng)?shù)氐碾娖魇袌?了解電氣設(shè)計(jì)相關(guān)產(chǎn)品的價格。主要有以下內(nèi)容。

1.1 變配電系統(tǒng)

(1)當(dāng)?shù)貒野l(fā)電廠的情況,水力發(fā)電還是火力發(fā)電；

(2)國家電網(wǎng)主干網(wǎng)及地區(qū)電網(wǎng)的電壓等級；

(3)民用電壓等級及其上一級電壓等級,電壓波動范圍；

(4)電源頻率及其允許頻率波動范圍；

(5)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的中性點(diǎn)接地形式：直接接地、經(jīng)消弧線圈接地、經(jīng)電阻器接地(高電阻還是低電阻)、不接地；

(6)中壓配電母線短路容量、繼電保護(hù)要求(定時限或反時限)；

(7)電費(fèi)計(jì)量方式及功率因數(shù)要求；

(8)低壓配電系統(tǒng)的接地形式,所建項(xiàng)目的地質(zhì)及土壤電阻系數(shù)；

(9)高壓柜、低壓柜、變壓器、高低壓電纜等產(chǎn)品的價格、品牌、生產(chǎn)國家。

1.2 照明

(1)光源與燈具使用情況,產(chǎn)品供應(yīng)及價格；

(2)開關(guān)、插座、照明配電箱使用情況,產(chǎn)品供應(yīng)及價格(特別是開關(guān)插銷等是本國生產(chǎn)還是從外國進(jìn)口)。

1.3 防雷與接地

(1)當(dāng)?shù)氐睦妆┤諗?shù)及雷電情況,防雷設(shè)防情況及習(xí)慣做法；

(2)接地的具體做法、阻值要求。

1.4 電話

(1)電話交換機(jī)制式(縱橫、程控)、交換機(jī)型號、生產(chǎn)國家、用戶撥號方式(雙音頻、脈沖)；

(2)是否允許設(shè)立用戶交換機(jī),用戶交換機(jī)與供給項(xiàng)目的電話局用交換機(jī)的接口方式(包括中繼方式、信令方式、信號方式)；

(3)通信傳輸方式(有線或無線),采用光纜、電纜、微波、衛(wèi)星等,通信線路敷設(shè)方式(架空、直埋、管道)。

1.5 電視、廣播

電視信號質(zhì)量、制式(PAL、NTSC、SEVAM)和廣播節(jié)目頻段(UHF、VHF)。

1.6 既有建筑的建設(shè)及使用情況

要了解與擬建項(xiàng)目類似的既有建筑電氣系統(tǒng)配置及使用情況,包括低壓配電、動力照明、防雷接地、電話、電視、綜合布線等。盡量多搜集資料,了解當(dāng)?shù)氐牧?xí)慣做法和特殊要求。

2 設(shè)計(jì)分界接口

設(shè)計(jì)合同一定與外方簽訂清晰明確的設(shè)計(jì)分界接口,明確各方職責(zé)及承擔(dān)的設(shè)計(jì)施工內(nèi)容。一般需要簽訂以下設(shè)計(jì)分界接口。

2.1 供電電源

援外設(shè)計(jì)一般是定額設(shè)計(jì),總體概算不能突破,建筑材料除水泥、砂子外,鋼筋、門窗、水暖及電氣設(shè)備等均需在國內(nèi)采購。但實(shí)際設(shè)計(jì)工作中,由于受援國的中壓電壓等級千差萬別,有些中壓電壓等級的高壓柜及變壓器國內(nèi)沒有廠家生產(chǎn),需要從國外進(jìn)口,這勢必增加設(shè)計(jì)概算。為此擬建項(xiàng)目供電電源分界接口一般建議設(shè)在擬建項(xiàng)目總配電柜進(jìn)線開關(guān)上口,高壓柜、變壓器及低壓電源引入由外方負(fù)責(zé)并承擔(dān)相應(yīng)費(fèi)用。

2.2 電話、有線電視及網(wǎng)絡(luò)

電話設(shè)計(jì)分界接口為電話組線箱,電話電纜由外方負(fù)責(zé)引來。

網(wǎng)絡(luò)一般只負(fù)責(zé)平面及豎向管線的敷設(shè)、出口面板的安裝,網(wǎng)絡(luò)機(jī)房內(nèi)設(shè)備及進(jìn)線一般由外方負(fù)責(zé),中方負(fù)責(zé)把網(wǎng)線引至網(wǎng)絡(luò)機(jī)房。

有線電視設(shè)計(jì)分界接口為電視前端箱,中方負(fù)責(zé)電視前端箱以后的有線電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工,電視信號由外方負(fù)責(zé)引來。

3 供配電系統(tǒng)

由于援外項(xiàng)目分布在很多國家,各個國家的經(jīng)濟(jì)形式不太一樣,政局穩(wěn)定的國家,其經(jīng)濟(jì)形勢相對較好,供電系統(tǒng)也比較穩(wěn)定可靠,參照我國目前的習(xí)慣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以滿足使用要求。但在有些國家,由于剛剛經(jīng)過戰(zhàn)亂,經(jīng)濟(jì)形勢處于崩潰的邊緣,國家電網(wǎng)遭到嚴(yán)重破壞,短時間內(nèi)根本不可能恢復(fù),為使援外項(xiàng)目可以正常使用,造福于受援國人民,必須結(jié)合當(dāng)?shù)氐墓╇娤到y(tǒng)情況進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)。下面以援助非洲某國家一所綜合醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)為例,做以比較。

該醫(yī)院為100床綜合醫(yī)院,醫(yī)院總用地面積為2.74 hm2,總建筑面積為7 221.09 m2。由門診樓、醫(yī)技樓、住院樓、綜合樓及附屬用房等組成。

急診部的所有用房、監(jiān)護(hù)病房、分娩室、手術(shù)部、手術(shù)室空調(diào)、CT掃描室和必須持續(xù)供電的精密醫(yī)療裝備、醫(yī)院中的消防設(shè)備用電、醫(yī)用電梯、應(yīng)急照明、疏散照明等為一級負(fù)荷,檢查室、X光機(jī)等為二級負(fù)荷,其余為三級負(fù)荷。

《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ16—2008)第3.3.2條規(guī)定：二級及以上醫(yī)院重要醫(yī)療設(shè)備為一級負(fù)荷。第3.2.8條規(guī)定：一級負(fù)荷應(yīng)由2個電源供電,當(dāng)一個電源發(fā)生故障時,另一個電源不應(yīng)同時受到破壞。第3.2.9條規(guī)定：一級負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源。

國內(nèi)二級及以上醫(yī)院設(shè)計(jì)時,一般從市政引接2路電源,并自備能在15s內(nèi)自啟動的發(fā)電機(jī)。低壓系統(tǒng)采用單母線分段,中間加母聯(lián)的供電方式,柴油發(fā)電機(jī)與市電聯(lián)動,經(jīng)ATS(自動轉(zhuǎn)換開關(guān))后引至應(yīng)急母線。正常情況下,重要負(fù)荷由2路市電同時供電,末端切換。當(dāng)一路市電故障時,備用電源投切時間短、運(yùn)行便捷、可靠,還可通過母聯(lián)開關(guān)合閘恢復(fù)大部分設(shè)備的供電。當(dāng)兩路市電均故障時,發(fā)電機(jī)組自動啟動,保證特別重要負(fù)荷的供電,供配電系統(tǒng)見圖1。

圖1 國內(nèi)醫(yī)院通常的供配電系統(tǒng)

援外醫(yī)院如當(dāng)?shù)乜梢匀〉?路可靠電源,可以參照國內(nèi)通常設(shè)計(jì)方法及思路。

該援外醫(yī)院所在地沒有市政供電,為滿足醫(yī)院的正常使用,需要設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組。為此該醫(yī)院共設(shè)置3臺柴油發(fā)電機(jī)組。柴油發(fā)電機(jī)1及柴油發(fā)電機(jī)2每臺帶全部一二負(fù)荷和一半三級負(fù)荷；柴油發(fā)電機(jī)3作為柴油發(fā)電機(jī)1及柴油發(fā)電機(jī)2的備用,分別與柴油發(fā)電機(jī)1、2設(shè)置轉(zhuǎn)換開關(guān),接線示意見圖2。

圖2 3臺發(fā)電機(jī)組接線示意

低壓配電室低壓柜分列運(yùn)行,不設(shè)母聯(lián),進(jìn)線柜設(shè)雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)。柴油發(fā)電機(jī)1,2分別接至進(jìn)線開關(guān),與市電聯(lián)動(預(yù)留市電接入條件)。配電系統(tǒng)見圖3。

圖3 援外醫(yī)院的配電系統(tǒng)

該設(shè)計(jì)方案贏得設(shè)計(jì)監(jiān)理及受援方的贊成,可以滿足醫(yī)院建成以后的正常運(yùn)行。目前該項(xiàng)目已經(jīng)開工建設(shè)。

4 電器設(shè)備選型

4.1 低壓斷路器

目前民用電壓等級有以下幾種：415 V/240 V、380 V/220 V、110 V等,合資品牌低壓斷路器如施耐德、ABB、西門子、海格均可以滿足使用要求。

4.2 電線電纜

國內(nèi)生產(chǎn)的額定電壓450 V/750 V導(dǎo)線及額定電壓600 V/1 000 V電纜均滿足電壓等級要求,可以放心選用。

4.3 燈具

根據(jù)在國外多次考察了解的情況,目前我國燈具出口到很多國家,特別是一些經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的國家,可以在單相240、220、110 V等不同電壓等級下使用,但設(shè)計(jì)圖紙一定要注明電壓等級和功率,以便施工單位采購。

4.4 開關(guān)與插座

面板開關(guān)選用國內(nèi)名牌產(chǎn)品均可在工程上使用,但插座有很多標(biāo)準(zhǔn),如美標(biāo)、歐標(biāo)、意標(biāo)等,這些插座在國內(nèi)基本都有合資企業(yè)生產(chǎn)。設(shè)計(jì)考察時必須調(diào)查清楚,并在設(shè)計(jì)圖紙注明。有些工程如醫(yī)院,在建設(shè)醫(yī)院的同時還要提供必要的醫(yī)療設(shè)備,這時就要分類標(biāo)清楚。我們提供醫(yī)療設(shè)備使用的插座需要用國標(biāo)插座,其他辦公場所使用的要用當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)的插座。

5 結(jié)語

援外電氣設(shè)計(jì)要對當(dāng)?shù)氐碾娏半娪嵡闆r調(diào)查清楚,要與外方簽訂明確的設(shè)計(jì)接口,要結(jié)合當(dāng)?shù)氐碾娫辞闆r合理組成電氣系統(tǒng),電器產(chǎn)品必須符合當(dāng)?shù)厥褂昧?xí)慣。筆者結(jié)合自己多年從事電氣設(shè)計(jì)的工作經(jīng)驗(yàn),針對援外項(xiàng)目中的現(xiàn)場調(diào)研內(nèi)容、設(shè)計(jì)分界接口、供配電系統(tǒng)及設(shè)備選型等進(jìn)行了較為詳盡的總結(jié),希望能對從事援外或海外項(xiàng)目的電氣設(shè)計(jì)人員有所裨益,在援外項(xiàng)目中創(chuàng)造更多的精品工程。

[1]JGJ16—2008,民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．

[2]GB50052—1995,供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．

[3]GB50054—1995.低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．

[4]任元會.工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊[M].北京：中國電力出版社,2006.