建筑電氣設(shè)計中幾個問題的討論

孟德娟，張自雍，楊廣強(qiáng)

（河北筑美工程設(shè)計有限公司，河北滄州 061001）

建筑電氣設(shè)計中幾個問題的討論

孟德娟，張自雍，楊廣強(qiáng)

（河北筑美工程設(shè)計有限公司，河北滄州 061001）

分析了建筑電氣設(shè)計中幾個常見問題：低壓配電系統(tǒng)上級配電柜中為下級配電箱供電的分開關(guān)與下級配電箱主開關(guān)不應(yīng)屬于上下級保護(hù)電氣，不必強(qiáng)調(diào)兩開關(guān)選擇性配合；大整定值保護(hù)開關(guān)為小負(fù)荷配電的電纜選取方法；某些建筑按照柱距設(shè)置點(diǎn)型感煙探測器，能滿足探測器保護(hù)半徑要求，但不一定能滿足規(guī)范要求。

建筑電氣；低壓配電；選擇性配合；火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

在建筑電氣設(shè)計中，有很多的想當(dāng)然的問題，經(jīng)過仔細(xì)分析及討論，發(fā)現(xiàn)得出的結(jié)論與人們的認(rèn)識卻并不相同，現(xiàn)就幾個常見問題進(jìn)行討論。

1 供配電系統(tǒng)設(shè)計中的問題

1.1 選擇性配合

如圖1所示，QF2和QF3兩個斷路器是否需要有選擇性配合，包括許多圖紙審查的專家都認(rèn)為需要，他們一般要求QF2額定電流整定值要大于QF3的額定電流整定值，并應(yīng)按照QF2的整定值選擇配電導(dǎo)線，依據(jù)是《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（JGJ16－2008）（以下簡稱《民規(guī)》）第7.6.1條第2款“配電線路采用的上下級保護(hù)電器，其動作應(yīng)具有選擇性，各級之間應(yīng)能協(xié)調(diào)配合”［1］以及《民規(guī)》7.6.5條第2款，“過負(fù)荷電器的的動作特性應(yīng)同時滿足下列條件：IB≤In≤Iz，I2≤1.45Iz，”。筆者認(rèn)為，本條的選擇性配合應(yīng)指QF1（包含變配電室為本回路供電的開關(guān)）與QF2之間應(yīng)具備選擇性配合，QF2與QF3之間無需選擇性配合，分析如下。

圖1 低壓配電系統(tǒng)圖（局部）

（1）《民規(guī)》這一條文的條文說明中并未對上下級進(jìn)行解釋，但條文是在低壓配電線路保護(hù)的前提下提出，依據(jù)《民規(guī)》7.6.8條規(guī)定，線路的保護(hù)電氣應(yīng)安裝在“分支或被改變的線路與電源線路的連接處”，本設(shè)計方案應(yīng)安裝在QF2處，QF3未對配電線路進(jìn)行保護(hù)，故不應(yīng)算為一級保護(hù)；從短路影響范圍來看，對于放射式配電，QF2或QF3動作斷電影響的范圍相同，越級到QF1及其前端開關(guān)斷電，才擴(kuò)大了斷電的影響范圍。

（2）選擇性配合方面，當(dāng)發(fā)生短路故障時，如果QF2、QF3均采用非選擇型的斷路器，“即使上級采用100A的multi9系列斷路器，一般也難保證完全選擇性配合”［2］，若QF2采用選擇型的斷路器，則QF2與QF1以及到上級配電室保護(hù)開關(guān)的級數(shù)較多，選擇性配合從整定上變得比較困難，同時按照加大的開關(guān)整定值選擇電纜，大量增加了工程的造價。

（3）如一套160m2的住宅，計算負(fù)荷可達(dá)到7 k W，此時戶配電箱主開關(guān)可采用40A，若前端的保護(hù)開關(guān)增大，并按照增大的保護(hù)開關(guān)選擇導(dǎo)線及電表，結(jié)果是，電表可能會用到15（60）A，配電線路至少要BV（3× 16），不僅增加了工程造價，加大了施工難度，同時大電表在小負(fù)荷時不能準(zhǔn)確計量，這是很不合理的。

綜上所述，為重要負(fù)荷放射式配電的系統(tǒng)，QF3（除市電引入的電源線路等必須采用斷路器的場所外）可采用隔離開關(guān)；采用斷路器時，因QF3與其后端的保護(hù)開關(guān)QF4同樣應(yīng)具有選擇性配合，因此應(yīng)采用與QF2各參數(shù)整定值相同或比QF2更大的開關(guān)均可，無需為了所謂的選擇性配合而加大QF2整定值，同樣道理QF1與其同一線路連接的前端保護(hù)開關(guān)也應(yīng)滿足此要求。

若從管理維護(hù)需要必須有選擇性配合時，QF2的整定值可大于QF3整定值，但是電纜的選取不必完全按照QF2的整定值確定，詳細(xì)討論見本文1.2。

1.2 大保護(hù)開關(guān)為小負(fù)荷配電

在工作中，會遇到這樣的情況，因變配電室設(shè)計的較早以及配電需求的變化，預(yù)留的回路開關(guān)有時會比較大，如果按照保護(hù)開關(guān)選擇導(dǎo)線時，會出現(xiàn)很小的負(fù)荷，配電電纜卻需要很大，這種配電的情況分析如下。

在非火災(zāi)危險、爆炸危險的一般場所，放射式配電時，下一級配電箱主開關(guān)額定電流整定值依據(jù)負(fù)荷確定（采用斷路器），配電電纜可采用載流量大于下級配電箱主開關(guān)額定電流整定值確定，按照前端大開關(guān)整定值校驗(yàn)短路靈敏度，校驗(yàn)線路熱穩(wěn)定性等保護(hù)，這樣確定的導(dǎo)線即可滿足要求。因?yàn)榇硕尉€路電流不可能大于下級配電箱主開關(guān)整定值，而短路保護(hù)上級開關(guān)已能實(shí)現(xiàn)，滿足《低壓配電設(shè)計規(guī)范》（GB50054－2011）第6.3.5條第2款，“除火災(zāi)危險、爆炸危險場所及其他有規(guī)定的特殊裝置和場所外，符合下列條件之一的配電線路，可不裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)電器：……2不可能過負(fù)荷的線路，且該段線路的短路保護(hù)符合本規(guī)范第6.2節(jié)的規(guī)定，并沒有分支線路或出線插座；”［3］的要求，其主開關(guān)可不考慮過負(fù)荷，按此方法選擇的導(dǎo)體是安全的。

2 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的設(shè)計問題

2.1 點(diǎn)型探測器的設(shè)置

2.2 某工程實(shí)例

如圖2為某商場的局部，柱距8.1 m，所繪制部分長度為48.6 m，寬度為24.3 m，面積1 168m2。依據(jù)《警規(guī)》規(guī)定，感煙探測器的保護(hù)半徑應(yīng)為5.8 m，按照每一柱距設(shè)置一個感煙探測器，則建筑全部在探測器的保護(hù)范圍以內(nèi)，滿足《警規(guī)》8.1.2條規(guī)定，但是，不能滿足警規(guī)8.1.3條規(guī)定的最小間距，依據(jù)《警規(guī)》8.1.3條的條文說明，當(dāng)一個軸向間距為8.1 m時，另一垂直軸向最大間距應(yīng)為60／8.1＝7.4 m，同樣不能滿足《警規(guī)》8.1.4條的規(guī)定。即使按照二級保護(hù)對象K取最大值1時，N的數(shù)值應(yīng)為20，依據(jù)《警規(guī)》8.1.3及8.1.4條，至少增加一列探測器并均勻布置。本工程作為一級保護(hù)對象，K值取中間值0.85，感煙探測器數(shù)量應(yīng)為23個，所以應(yīng)當(dāng)增加一排探測器并均布，才能夠滿足《警規(guī)》8.1.3及8.1.4條的規(guī)定。

3 問題分析與結(jié)論

按照探測器數(shù)量的計算公式，對于大于80 m2的房間，按照《警規(guī)》8.1.4條對探測器數(shù)量的要求，反算出每個探測器可保護(hù)的正方形區(qū)域，得出以下結(jié)論：II級保護(hù)對象，跨距大于7.3～7.7 m（K取0.9～1）時，就應(yīng)注意每一跨距內(nèi)一個點(diǎn)型感煙探測器均布已不能滿足數(shù)量要求；I級保護(hù)對象，這一數(shù)據(jù)為6.9～7.3 m（K取0.8～0.9）；特級保護(hù)對象，為6.4～6.9 m（K取0.7～0.8），計算結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于探測器的保護(hù)半徑確定的范圍，對于水平方向與垂直方向跨距不同大面積房間，應(yīng)仔細(xì)計算，確定探測器的數(shù)量。

由于微機(jī)輔助設(shè)計中，檢查探測器的保護(hù)半徑非常直觀容易，探測器按照柱距均勻布置的習(xí)慣等因素，導(dǎo)致了忽視《警規(guī)》第8.1.3及8.1.4條的錯誤，造成了設(shè)計的安全隱患。在建筑電氣的設(shè)計中，應(yīng)對系統(tǒng)進(jìn)行仔細(xì)地分析計算，找出問題的關(guān)鍵點(diǎn)，避免習(xí)慣性思維對工程的安全、造價等方面帶來不利的影響。

［1］ 中華人民共和國建設(shè)部.JGJ 16－2008民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

［2］ 張自雍，張金寧，李光.低壓配電保護(hù)電器選擇性配合分析［J］.河北工程技術(shù)高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2013（1）：33.

［3］ 中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會.GB 50054－2011低壓配電設(shè)計規(guī)范［S］.北京：中國計劃出版社，2011.

［4］ 中華人民共和國公安部.GB 50116－98火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范［S］.北京：中國計劃出版社，1995.

Discussion on Some Problems in Building Electric Design

MENG De－juan，ZHANG Zi－yong，YANG Guang－qiang
（Hebei Zhumei Engineering Design Limited Company，061001，Cangzhou，Hebei，China）

This article analyses some common problems in building electric design.The sub－switch supplying power for lower distribution box in upper distribution cabinet in the lower voltage distribution system is not the upper and lower protection electronic with the main switch of lower distribution box，so it is unnecessary to emphasize the selective coordination between the two switches.The cable of low－load distribution is selected on the basis of the large protection switch.In some buildings，the spot－type smoke detectors are installed according to the column spacing， which can meet the demand of protection radius of detectors，but maybe cannot meet the demand of regulars.

building electric；low voltage distribution；selective coordination；fire automatic alarming system

張鐵壁）

TU855

A

1008－3782（2014）01－0024－03

2013－11－11

孟德娟（1983－），女，河北海興人，河北筑美工程設(shè)計有限公司工程師。