住宅小區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計分析

方習嬌

摘 要:隨著科技的進步和生活水平的提高,人們對住宅的安全性、功能性和舒適性也提出了越來越高的要求。本文主要從用戶電氣負荷的確定、變壓器容量選擇、用戶配電系統(tǒng)和防雷及接地等方面內(nèi)容對住宅小區(qū)的配電系統(tǒng)設(shè)計進行分析,對當前新建的住宅小區(qū)電氣設(shè)計起到一定的參考作用。

關(guān)鍵詞:電氣負荷變壓器容量配電系統(tǒng)防雷與接地

中圖分類號:TU85 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2010)5(a)-0063-01

1 用戶電氣負荷的確定

隨著經(jīng)濟的發(fā)展,居民用電設(shè)備也在不斷增加,因此用電負荷的準確確定顯得尤為重要。過去由于設(shè)計時每戶負荷定得較低,所配置的開關(guān)型號及導線截面均偏小,使得經(jīng)常性的負荷跳閘,燒壞開關(guān)和電線的現(xiàn)象常有發(fā)生。

《中國南方電網(wǎng)城市配電網(wǎng)技術(shù)導則》中寫到城市住宅用電負荷估算可按下值確定,“建筑面積≤80m2,按4kW/套;建筑面積81～120m2,按6kW/套;建筑面積121～150m2,按8～10kW/套;高檔住宅、別墅,按12～20kW/套,計算住宅小區(qū)用電負荷或變壓器容量,需考慮同時系數(shù)”?！?003全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施電氣》中將住宅用電負荷用電指標分為3類,“基本型(1A):4kW或50W/m2;提高型(2A):6kW或75W/m2;先進型(3A):8kW或100W/m2”。同時,指出住宅用電負荷計算,宜采用需要系數(shù)法計算。

2 變壓器容量和臺數(shù)的選擇

該小區(qū)有3棟24層的建筑,每棟建筑每層有6套住戶,地下室共2層建筑面積為17500m2。即小區(qū)共有住戶432戶。其中建筑面積≤80m2的,共151戶;建筑面積81～120m2的,共264戶;建筑面積121～150m2的,共17戶。

單位住戶負荷預(yù)測法

住戶:4kW/戶×151戶+6kW/戶×264戶+8kW/戶×17戶=2324kW

地下室:10W/m2×17500m2=175kW

由于住宅小區(qū)內(nèi)居民的作息時間不同,而取同時系數(shù)為0.4,則折算后該住宅小區(qū)的總負荷P′為:P′=2324kW×0.4+ 175kW=1105kW

考慮到變壓器的經(jīng)濟運行及功率因數(shù),取變壓器最佳負荷率k為0.85,功率因數(shù)cosφ為0.75,則變壓器容量S應(yīng)為:

S=P′/(kcosφ)=1105/(0.85×0.75)=1733kVA

通過以上計算,本小區(qū)選用2臺1000kVA變壓器。

3 用戶配電系統(tǒng)

過去我國每戶住宅內(nèi),照明和插座的分支回路數(shù)過少,甚至有些照明和插座共用一個回路。由于分支回路少,每個回路所帶的負荷相應(yīng)增大,從而導致電氣線路長期過載,溫升增加,導線絕緣下降,電氣線路事故增多。現(xiàn)在居民對用電的要求越來越高,高檔大功率電器也逐步進入普通家庭,且住宅的暗配電氣線路難以更換或增加,因此我們在進行室內(nèi)電氣線路設(shè)計時,不能片面的追求節(jié)約,而應(yīng)保持一定的超前意識,盡量做到一步到位,滿足遠期負荷需求。

我們可以結(jié)合實際情況來合理布置住宅室內(nèi)的電氣線路。設(shè)計時每套住宅電氣線路的分支回路按不少于5回考慮;照明、插座和空調(diào)電源分回路設(shè)計;廚房和衛(wèi)生間的插座電源宜單獨設(shè)置回路。其中照明和窗式空調(diào)回路選用小型空氣開關(guān),插座和立柜式空調(diào)回路選用漏電開關(guān)。選用開關(guān)時需注意到:照明回路不經(jīng)過漏電開關(guān);窗式空調(diào)安裝在2.4米以上,人體一般不易接觸到,故可不選用漏電開關(guān);插座用于各種家用電器配電,人體接觸到的幾率較大,衛(wèi)生間內(nèi)一般會用到吹風機,由于環(huán)境潮濕,漏電的可能性較大,故選用漏電開關(guān),一旦發(fā)生漏電,就會脫扣,從而保證了用電安全。

根據(jù)GB50096－2011《住宅設(shè)計規(guī)范》中“電氣線路應(yīng)采用符合安全和防火要求的敷設(shè)方式配線;導線應(yīng)采用銅芯導線,每套住宅進戶線截面不應(yīng)小于10mm2,分支回路截面不應(yīng)小于2.5mm2”。根據(jù)以上規(guī)范中的要求,本項目電氣設(shè)計中,根據(jù)戶型面積的大小,每戶的進戶線選用截面10～25mm2的銅芯導線,分支回路則選用2.5～4mm2的銅芯導線。

4 防雷與接地

4.1 防雷保護

1)本項目按二類防雷考慮,在屋頂設(shè)避雷帶作防直擊雷的接閃器,避雷帶采用φ10鍍鋅圓鋼連接成不大于10×10m或12×8m的網(wǎng)格,利用建筑物鋼筋混凝土柱內(nèi)的至少二根主筋(每根>16mm)作引下線,引下線間距不大于18m,引下線上端與避雷帶焊接,下端與基礎(chǔ)內(nèi)上下兩層主筋焊接。在女兒墻及突出物體等處敷設(shè)φ8鍍鋅圓鋼作接閃器。凡凸出屋面的金屬通風管、屋頂風機等所有金屬構(gòu)件均應(yīng)與避雷帶可靠焊接,焊接長度不應(yīng)小于100mm。垂直敷設(shè)的金屬管道均應(yīng)在頂部和底部與防雷接地裝置連接,外墻上的金屬物如門窗及金屬欄桿等均應(yīng)與防雷裝置連接。

2)為防雷電波侵入,進入建筑物的各種線路及金屬管道宜采用全線埋地引入,并應(yīng)在入戶端將電纜的金屬外皮、鋼導管及金屬管道與接地網(wǎng)連接。

3)為預(yù)防雷電電磁脈沖引起的過電流和過電壓,在必要部位裝設(shè)電涌保護器(SPD)。

4.2 接地安全

1)本項目全系統(tǒng)采用TN-S系統(tǒng)。在電源引入處作重復接地,其工作零線和保護地線在接地點后嚴格分開。

2)變電所、發(fā)電機房的接地包括變壓器中性點接地、建筑物防雷接地等各種接地均共一個接地網(wǎng)。接地電阻要求不大于1歐,否則應(yīng)增設(shè)人工接地裝置。凡電氣設(shè)備正常時不帶電的金屬外殼,穿線金屬管、金屬接線盒、橋架、支架等應(yīng)做好電氣連接并接地。

3)在地下一層靠近各進出建筑物金屬管又便于安裝檢查之處,做總等電位聯(lián)結(jié)。每個塔樓設(shè)一處總等電位聯(lián)結(jié)箱,并需用BV-1×25mm2穿PC32管將幾處總等電位聯(lián)結(jié)箱端子板互相連通。將變電所的接地干線PE母排、進出建筑物的給排水金屬總管、消防栓系統(tǒng)的進戶總管、煤氣進戶總管、空調(diào)進戶總管、電梯的導軌、訪客對講電話的金屬外殼及鐵門、弱電豎井內(nèi)接地干線等弱電系統(tǒng),用MEB線與MEB端子板相連接。衛(wèi)生間做局部等電位聯(lián)結(jié)。

5 結(jié)語

隨著科技的進步和人們生活水平的提高,現(xiàn)代生活中居民住宅小區(qū)建設(shè)也是百花齊放,同時市場中關(guān)于供配電系統(tǒng)的新技術(shù)和新產(chǎn)品也層出不窮。這就要求我們工程技術(shù)人員在實踐工作中不斷探索,努力提高技術(shù)水平和標準,在確保安全可靠、經(jīng)濟合理的基礎(chǔ)上引入高科技技術(shù),以滿足現(xiàn)時代居民的用電需求。

參考文獻

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[2] GB50096-2011,住宅設(shè)計規(guī)范[S].

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