住宅小區(qū)建筑電氣強(qiáng)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王玲

摘要：如何完善住宅建筑強(qiáng)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，保證住宅建筑的建設(shè)質(zhì)量、美觀度以及居住者的生命財(cái)產(chǎn)安全，在住宅建筑電氣設(shè)計(jì)中具有十分重要的意義。通過詳細(xì)解析一住宅小區(qū)的變配電系統(tǒng)、照明配電系統(tǒng)和防雷接地系統(tǒng)，以期為住宅建筑電氣強(qiáng)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參考。

Abstract： It has great significance to improve the high-voltage electrical system design of residential buildings， ensure the construction quality and aesthetic of residential buildings and the life and property safety of the residents. The distribution system， lighting system and lightning protection grounding system of a residential area are analyzed in detail to provide reference for the design of the high voltage electrical systems of the residential building.

關(guān)鍵詞：住宅建筑；變配電系統(tǒng)；照明系統(tǒng)；防雷接地系統(tǒng)

Key words： residential building；distribution system；lighting system；lightning protection grounding system

中圖分類號(hào)：TU972 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2016）09-0216-03

0 引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，住宅建筑日益增多。為確保建筑內(nèi)各類電氣設(shè)備安全運(yùn)行，對(duì)建筑電氣尤其是強(qiáng)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求越來越嚴(yán)格。如何更好地設(shè)計(jì)住宅建筑強(qiáng)電系統(tǒng)成為建筑電氣設(shè)計(jì)者面臨的一個(gè)重要問題。一方面，需要設(shè)計(jì)者嚴(yán)格遵循國(guó)家現(xiàn)行的規(guī)范及要求，另一方面要兼顧安全、節(jié)能、使用及維修等需求的同時(shí)還要全面考慮工程各項(xiàng)要素，使設(shè)計(jì)內(nèi)容與工程建設(shè)整體需求相符合，制定安全、可靠的建筑電氣設(shè)計(jì)方案。

本文以一個(gè)總占地面積20萬m2，總建筑面積40萬m2，共分六區(qū)，4000戶住戶，含高層住宅和多層住宅的小區(qū)為例，給出了其變、配電系統(tǒng)、照明配電系統(tǒng)和防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，所研究的技術(shù)方案為強(qiáng)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐提供了一套有效的參考模式。

1 變、配電系統(tǒng)

①19層和19層以上的應(yīng)急照明系統(tǒng)、消防設(shè)備均屬一級(jí)負(fù)荷，其它用電設(shè)備屬二級(jí)負(fù)荷，一般電力、照明用電屬三級(jí)負(fù)荷。

②負(fù)荷估算：本住宅小區(qū)用電總設(shè)備容量Pe為20000kW左右，總計(jì)算負(fù)荷Pjs約為13475kW，設(shè)計(jì)變壓器總裝機(jī)容量高達(dá)16000kVA。

③電源：本住宅小區(qū)由市政電網(wǎng)引來兩路10kV電源同步供電，高壓10kV，低壓～220V/380V。

④整個(gè)小區(qū)共設(shè)置8個(gè)變、配電所，每個(gè)變、配電所配備2臺(tái)1000kVA SC（B）10型環(huán)氧樹脂絕緣干式電力變壓器，供電半徑均不超過200m。在供電容量低于200kVA的條件下采用低壓供電；在供電容量高于300kVA的情況下，調(diào)整為高壓供電，使高壓深入負(fù)荷中心，降低線損和電壓損失。在供配電管理中，應(yīng)根據(jù)住宅樓的建筑格局優(yōu)化供配電設(shè)計(jì)，合理布置高低壓配電房位置和進(jìn)出線路，使變配電房深入負(fù)荷中心，以控制線損和電力損耗。

⑤多層住宅低壓配電系統(tǒng)：低壓配電系統(tǒng)的配電箱應(yīng)該安裝在電源進(jìn)戶處。配電箱通過放射式系統(tǒng)為各住戶配電，可以大大提高輸電的穩(wěn)定性。采用樹干式系統(tǒng)連接單元配電總箱和各樓層的電度表箱。另外，樓梯間和公共走廊照明計(jì)量表可安裝在一層單元配電箱內(nèi)。

⑥高層住宅配電系統(tǒng)：高層住宅主要通過安裝在一層或地下室的總配電箱和安裝在各樓層的電氣豎井和配電小間進(jìn)行供配電。19樓和19樓以上的應(yīng)急照明和消防用電（如消防電梯、消防水泵等）均為一級(jí)負(fù)荷，19樓以下的屬二級(jí)負(fù)荷。采用電子延時(shí)開關(guān)控制樓梯照明系統(tǒng)，按照負(fù)荷分級(jí)和供配電設(shè)計(jì)引入兩路電源同步供電。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，該電子延時(shí)開關(guān)可強(qiáng)制點(diǎn)亮樓梯照明燈。

⑦樓座各單元采用（ZR）YJY-0.6/1kV電纜（高層）以樹干式向各樓層電表箱配電，各層電器豎井內(nèi)設(shè)電纜T接箱（高層）；消防電梯、消防設(shè)備采用兩路專用回路末端自動(dòng)互投方式配電；樓梯燈、弱電設(shè)備用插座采用集中蓄電池作備用電源，其連續(xù)供電時(shí)間不應(yīng)小于30min。

⑧每棟住宅的電源引入處做重復(fù)接地，并進(jìn)行總等電位聯(lián)結(jié)。樓電源進(jìn)線在配電室配電斷路器處設(shè)300～500mA漏電保護(hù)器（動(dòng)作時(shí)間不大于0.4s），以防止電氣火災(zāi)的發(fā)生。動(dòng)力進(jìn)線處及其作為備用電源的總柜斷路器處漏電保護(hù)器只報(bào)警不跳閘。

⑨居室配電。

1）根據(jù)《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50096-2011、結(jié)合國(guó)家康居示范工程要求，住宅用電容量按60W/m2的用電標(biāo)準(zhǔn)。用電負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)及電度表規(guī)格按表1進(jìn)行設(shè)計(jì)，每套住宅的電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)按照表2進(jìn)行設(shè)計(jì)，每戶設(shè)戶配電箱。

2）居室照明燈僅設(shè)40W裸燈頭，以便業(yè)主入住后更換燈具；陽臺(tái)、廚房和衛(wèi)生間內(nèi)應(yīng)安裝防潮燈具；

3）空調(diào)電源插座、普通電源插座與照明系統(tǒng)應(yīng)分設(shè)回路，衛(wèi)生間、廚房采用獨(dú)立回路；

4）所有插座回路都必須安裝剩余電流保護(hù)器（動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間不超過0.1s）；

5）一般空調(diào)電源插座回路可設(shè)置漏電保護(hù)，如果是配有落地空調(diào)柜機(jī)的面積稍大的起居室，則必須設(shè)置漏電保護(hù)，并設(shè)置低位0.3m插座；

6）日常照明、插座支路導(dǎo)線采用BV-2.5mm2或BV-4.0mm2。

⑩低壓配電干線系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

低壓配電干線系統(tǒng)設(shè)計(jì)如表3所示。

？輥？輯？訛住戶配電箱設(shè)計(jì)。

根據(jù)城市家庭用電器的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，一般住宅的設(shè)備容量為：照明用電容量0.4kW；娛樂用電容量（包括電視機(jī)、VCD或DVD、組合音響、電腦等）0.9kW；衛(wèi)生間用電容量（包括洗衣機(jī)、熱淋浴器、排風(fēng)扇等）1.7kW；廚房用電容量（包括電飯煲、電磁爐、微波爐、電水壺、電冰箱、抽油煙機(jī)等）5kW；合計(jì)用電容量8kW，以此來設(shè)計(jì)住戶供電電力電纜材質(zhì)及截面。住戶配電箱系統(tǒng)圖如圖1所示。

2 照明配電系統(tǒng)

①照度：起居室、廚房、衛(wèi)生間照度要求為100lx；臥室照度要求為75lx；餐廳照度要求為150lx。

②光源：室內(nèi)外照明系統(tǒng)應(yīng)該使用顯色與色溫優(yōu)良、發(fā)光效率高、環(huán)保經(jīng)濟(jì)的細(xì)管熒光燈，并且要求室外照明裝置不能過多干擾周圍環(huán)境。

3 防雷接地系統(tǒng)

3.1 防雷保護(hù)

①通過計(jì)算，本住宅小區(qū)全年各樓座遭受雷擊次數(shù)約為N<0.25次/a，故適用于第三類防雷模式。

②在樓座屋頂設(shè)避雷帶（網(wǎng)）作防直擊雷的接閃器，利用建筑物結(jié)構(gòu)柱子內(nèi)的主筋引下線，利用結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋網(wǎng)作接地體。

③發(fā)生雷擊時(shí)，為避免樓座系統(tǒng)遭受雷電波侵入，電纜竟出現(xiàn)在進(jìn)出端將電纜的金屬外皮、鋼管等與電氣設(shè)備接地相連。

④為預(yù)防雷電電磁波脈沖引起的過電流和過電壓，在必要部位裝設(shè)電涌保護(hù)器（SPD）。

⑤建筑物高度超過60m的住宅設(shè)置防側(cè)擊雷措施。

3.2 安全接地

①小區(qū)采用TN-S系統(tǒng)低壓配電接地系統(tǒng)，為保證用電安全，電源引入處重復(fù)接地，接地點(diǎn)后工作零線與保護(hù)線隔離開來。凡絕緣損壞、正常不帶電但可能過電壓的設(shè)備金屬外殼都必須可靠接地。

②信息系統(tǒng)、電氣設(shè)備、避雷保護(hù)器以及變壓器中性點(diǎn)均共用一個(gè)接地系統(tǒng)。如果接地電阻超過1Ω，還需要進(jìn)行室外人工接地。

③小區(qū)采用總等電位連接，其中浴室、弱電機(jī)房和電梯機(jī)房采用局部等電位連接。連接端子設(shè)在配電室內(nèi)，要求將住宅樓內(nèi)的金屬構(gòu)件、保護(hù)干線和設(shè)備進(jìn)線總管進(jìn)行連接。

4 結(jié)語

本文闡述了一個(gè)住宅小區(qū)的變、配電系統(tǒng)、照明配電系統(tǒng)和防雷接地系統(tǒng)，并給出了詳細(xì)的低壓配電干線系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果及住戶配電箱接線系統(tǒng)圖。所設(shè)計(jì)的變、配電系統(tǒng)根據(jù)負(fù)荷容量，供電距離及分布，用電設(shè)備特點(diǎn)等因素，系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單可靠，操作方便，電氣設(shè)備選擇防火、防潮、防污染及小型化。SC10系列節(jié)能型變壓器容量和臺(tái)數(shù)選擇合理，投切靈活。照明配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的照明線路和照明方式與使用環(huán)境相適應(yīng)，照明照度值根據(jù)國(guó)家照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)并與視覺工作相匹配。所選光源細(xì)管熒光燈較標(biāo)準(zhǔn)熒光燈節(jié)能10%，使用壽命長(zhǎng)2～3倍；同時(shí)，選用優(yōu)質(zhì)啟動(dòng)設(shè)備，以電子鎮(zhèn)流器取代電感鎮(zhèn)流器，可年節(jié)能20%，且電子鎮(zhèn)流器體積小、噪聲低和無頻閃效應(yīng)。

綜上所述，此住宅小區(qū)的強(qiáng)電系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際的建筑和使用情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，并從變壓器、電力電纜、光源等角度探討了住宅小區(qū)電氣節(jié)能的技術(shù)措施，提出了住宅小區(qū)正確的供配電方案及電力運(yùn)行方式，與非節(jié)能型設(shè)備選型相比，總投資可減少20%。設(shè)計(jì)方案既符合建筑電氣相關(guān)規(guī)范要求又兼顧節(jié)能設(shè)計(jì)，并為將來發(fā)展留出余量，可為住宅建筑電氣強(qiáng)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]管衛(wèi)兵.簡(jiǎn)談高層住宅樓電氣工程設(shè)計(jì)[J].建筑·建材·裝飾，2015（07）：116-116，112.

[2]彭湛杰.高層建筑電氣中的強(qiáng)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析[J].華東科技（學(xué)術(shù)版），2014（09）：47-47，52.

[3]李蔚.建筑電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)難點(diǎn)指導(dǎo)與案例剖析[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

[4]GB50034-2013，建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2013.