鐵路單身宿舍電氣設(shè)計(jì)探討

夏本保 （上海鐵路局合肥房產(chǎn)建筑段，安徽 合肥 230000）

隨著鐵路房建設(shè)備用電的負(fù)荷種類越來(lái)越多，例如電力系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、消防安全、綜合布線系統(tǒng)等，現(xiàn)階段是智能化設(shè)備高速發(fā)展期，特別是智能化用電量增加明顯，所以對(duì)鐵路用電安全方面提出了更高的要求，把用電的可靠性、安全性、靈活性提升到了新的階段。下面就對(duì)鐵路單身宿舍樓建筑電氣設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1 單身宿舍工程簡(jiǎn)介

本方案為鐵路單身宿舍樓設(shè)計(jì)，入住人員總數(shù)420人，居室類型為3類，每居室居住人數(shù)3人，人均使用面積約6.7m2（不含衛(wèi)生間和晾衣空間）。單身宿舍樓設(shè)計(jì)包含居住、職工食堂、活動(dòng)室等使用空間，一層占地面積約694m2?？偨ㄖ娣e約5630m2，工程主體地上8層(局部電梯間突出屋面為9層)。根據(jù)委托書(shū)提出的要求，應(yīng)該對(duì)本工程設(shè)計(jì)方案的合理性、技術(shù)先進(jìn)性、運(yùn)行可靠性等進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，都應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求，還要對(duì)實(shí)用性、操作簡(jiǎn)便、維修、管理等進(jìn)行綜合考慮。

2 負(fù)荷計(jì)算和估算

本次鐵路單身宿舍電氣設(shè)計(jì)包括一次設(shè)計(jì)，二次部分設(shè)計(jì)應(yīng)由專業(yè)裝修公司深化設(shè)計(jì)完成。這就要求進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)預(yù)留一定的電源回路，既要結(jié)合本工程建筑實(shí)際情況，又要預(yù)留以后的發(fā)展空間。本單身宿舍內(nèi)部設(shè)計(jì)功能分為：居住、職工食堂、活動(dòng)室、綜合布線室、空調(diào)機(jī)房、水泵房等。

本次單身宿舍設(shè)計(jì)負(fù)荷應(yīng)按30～50W／m2進(jìn)行估算。電力負(fù)荷大小應(yīng)與各專業(yè)密切配合，根據(jù)不同專業(yè)提供設(shè)備負(fù)荷大小進(jìn)行設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)負(fù)荷需要系數(shù)按Ks為0.75，功率因數(shù)按cosΦ0.8進(jìn)行計(jì)算。

2.1 單身宿舍負(fù)荷計(jì)算方法

單身宿舍負(fù)荷計(jì)算方法是：先計(jì)算出設(shè)備的設(shè)備負(fù)荷，再計(jì)算設(shè)備的有功功率和無(wú)功功率，最后計(jì)算出視在功率和計(jì)算電流。根據(jù)《建筑電氣專業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)措施》2.3.2條負(fù)荷計(jì)算方法。

2.2 單身宿舍單相負(fù)荷設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使回路負(fù)荷合理分配，做到各回路單相負(fù)荷均勻分配，以減少相位不平衡。計(jì)算負(fù)荷時(shí)，當(dāng)回路中的單相負(fù)荷小于該回路三相對(duì)稱負(fù)荷的15%時(shí)，總負(fù)荷應(yīng)按三相對(duì)稱負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)單相負(fù)荷超過(guò)15%時(shí)，應(yīng)按等效的三相負(fù)荷計(jì)算并加上三相負(fù)荷。

3 設(shè)計(jì)范圍

室內(nèi)變配電系統(tǒng)、室內(nèi)低壓配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、防雷及接地系統(tǒng)、室外照明等。

4 負(fù)荷等級(jí)及計(jì)算

4.1 負(fù)荷等級(jí)

應(yīng)急照明、普通風(fēng)機(jī)、公共區(qū)域照明、電梯、生活供水設(shè)備等屬二級(jí)負(fù)荷；室內(nèi)照明、廚房動(dòng)力、空調(diào)、電熱風(fēng)幕、電開(kāi)水等屬三級(jí)負(fù)荷。

4.2 負(fù)荷計(jì)算

經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，二級(jí)負(fù)荷100kW，三級(jí)負(fù)荷914 kW；有功計(jì)算負(fù)荷703.78kW，無(wú)功計(jì)算負(fù)荷478.94kvar。

5 電力系統(tǒng)

5.1 電源

由供電部門引來(lái)兩路獨(dú)立的10kV電源進(jìn)線。二級(jí)負(fù)荷設(shè)計(jì)應(yīng)考慮雙回路電源供電（應(yīng)急照明系統(tǒng)還需要增設(shè)EPS電源配電裝置，消防報(bào)警系統(tǒng)及其它重要弱電系統(tǒng)自帶備用電源）。

5.2 變電所設(shè)置

單身宿舍樓院內(nèi)設(shè)10/0.4kV變電所一座，內(nèi)設(shè)高壓開(kāi)關(guān)柜、變壓器柜、低壓開(kāi)關(guān)柜及EPS應(yīng)急電源裝置。

5.3 主結(jié)線型式及運(yùn)行方式

0.4kV主接線采用單母線分段型式，正常時(shí)母聯(lián)分?jǐn)啵?臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行；當(dāng)一路10kV電源失電時(shí)或變壓器故障（檢修），切除全部三級(jí)負(fù)荷，由另一臺(tái)變壓器承擔(dān)所有二級(jí)負(fù)荷的供電。

變壓器斷路器設(shè)電流速斷保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、溫度保護(hù)。

選用環(huán)氧樹(shù)脂澆注式絕緣干式變壓器，與低壓配電柜并列布置，10kV進(jìn)線柜選用環(huán)網(wǎng)柜，低壓柜采用低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜。

5.4 電能計(jì)量裝置

在低壓柜內(nèi)對(duì)動(dòng)力、照明負(fù)荷分別計(jì)量。對(duì)廚房、宿舍、通信用電、信息用電等按不同用電部門作二次計(jì)量（二次計(jì)量采用分樓層集中控制）。

6 低壓配電系統(tǒng)

6.1 配電方式

配電電壓采用AC220/380V。單臺(tái)容量較大或重要的負(fù)荷采用放射式配電；容量較小、位置較近的同類負(fù)荷采用樹(shù)干式配電。應(yīng)急、消防負(fù)荷由雙回路供電，末端切換；其余負(fù)荷采用單回路供電。

6.2 導(dǎo)體選擇與敷設(shè)

宿舍照明干線采用母線槽、其余干線采用電纜，電線電纜均采用銅芯阻燃型，消防回路采用耐火型。沿管道層、電纜井橋架敷設(shè)或穿鋼管沿地板、頂板、墻及柱內(nèi)暗敷設(shè)。

6.3 配電線路及設(shè)備保護(hù)

配電線路設(shè)過(guò)載、短路保護(hù)和接地保護(hù)；給風(fēng)機(jī)供電回路另設(shè)熱繼電器，具有過(guò)負(fù)荷、斷相保護(hù)；插座回路帶漏電保護(hù)。

6.4 漏電電氣火災(zāi)防護(hù)

在變電所低壓出線處設(shè)漏電電氣火災(zāi)防護(hù)，動(dòng)作于報(bào)警信號(hào)。

6.5 設(shè)備選型及安裝方式

選用技術(shù)可靠、性能穩(wěn)定的設(shè)備，配電箱、控制箱采用落地安裝、掛墻明裝或嵌墻暗裝。

6.6 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)及控制方式

除機(jī)電一體化設(shè)備自帶啟動(dòng)設(shè)備外，運(yùn)行需要及功率較大的設(shè)備采用軟啟動(dòng)，其它電動(dòng)機(jī)采用直接啟動(dòng)方式。

控制方式根據(jù)工藝要求可選擇采用就地控制、集中控制、自動(dòng)控制。

7 照明系統(tǒng)部分

①照明種類及照度標(biāo)準(zhǔn)：

照明設(shè)計(jì)包括普通照明、應(yīng)急疏散照明、室外照明等。

照度標(biāo)準(zhǔn)按《鐵路照明設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10089-2015）規(guī)定執(zhí)行，并滿足現(xiàn)行照明功率密度值。

主要區(qū)域照度標(biāo)準(zhǔn)：變電所、宿舍及餐廳200lx；走廊100lx。

②室內(nèi)照明光源以節(jié)能熒光燈為主、緊湊型熒光燈為輔。熒光燈帶節(jié)能型電感整流器和電容補(bǔ)償裝置，單燈功率因數(shù)不小于0.9。

③在疏散通道、樓梯、大廳、出入口等處設(shè)疏散標(biāo)志燈和疏散照明燈。在消防控制室、變電所、防排煙機(jī)房、等火災(zāi)時(shí)需繼續(xù)使用的場(chǎng)所設(shè)置備用照明。應(yīng)急照明作為平時(shí)照明的一部分使用，火災(zāi)時(shí)由FAS系統(tǒng)強(qiáng)制開(kāi)啟，應(yīng)急照明電源由EPS應(yīng)急電源屏供電。疏散用的應(yīng)急照明，其地面最低照度不應(yīng)低于0.5lx，火災(zāi)時(shí)需繼續(xù)使用的場(chǎng)所的照度不小于正常照明的照度。

④室外道路照明預(yù)留電源出線條件，在值班室設(shè)集中控制。

8 防雷及接地系統(tǒng)

8.1 防雷

本建筑屬第三類防雷建筑。設(shè)直擊雷、電子設(shè)備雷擊電磁脈沖、設(shè)備過(guò)電壓防護(hù)。

8.2 接地安全

低壓接地系統(tǒng)采用TN-S系統(tǒng)。

防雷接地、工作接地、保護(hù)接地采用綜合接地系統(tǒng)。

變電所設(shè)總等電位聯(lián)結(jié)，衛(wèi)生間等部分設(shè)局部等電位聯(lián)結(jié)。

9 弱電設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)依據(jù)規(guī)范要求：智能建筑及有線電視相關(guān)的現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；

設(shè)計(jì)原則：采用目前單身宿舍的技術(shù)、滿足最新設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求；

設(shè)計(jì)內(nèi)容：按照本單身宿舍的使用功能要求，弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)還包括綜合布線、有線電視2等弱電系統(tǒng)。

9.1 綜合布線系統(tǒng)

將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和電話通信納入綜合布線系統(tǒng)，每個(gè)房間設(shè)置一個(gè)信息插座，水平布線采用全6類產(chǎn)品，數(shù)據(jù)干線采用光纜、每層弱電井設(shè)為樓層配線間。

9.2 有線電視系統(tǒng)

有線電視系統(tǒng)按接入本地有線電視網(wǎng)設(shè)計(jì)，每房間安裝一個(gè)有線電視插座，在通信引入間安裝樓內(nèi)前端箱，干線由當(dāng)?shù)赜芯€電視運(yùn)營(yíng)商引入。

[1]建筑電氣專業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)措施[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

[2]王厚余.低壓電氣裝置的設(shè)計(jì)安裝和檢驗(yàn)（第二版）[M].北京：中國(guó)電力出版社.

[3]建筑電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1991.

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

[5]王厚余.低壓電氣裝置的設(shè)計(jì)安裝和檢驗(yàn)[M].北京：中國(guó)電力出版社.

[6]現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社.

[7]JGJ16-2008，民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范

[8]TB10008-2015，鐵路電力設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[9]TB10089-2015，鐵路照明設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[10]TB 10063-2016鐵路工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].