淺談住宅建筑低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李正平

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淺談住宅建筑低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李正平

（蘭州交大設(shè)計(jì)研究院有限公司，甘肅 蘭州 730070）

以實(shí)際住宅建筑為例，闡述了住宅建筑低壓配電系統(tǒng)中的供電要求、負(fù)荷計(jì)算以及配電方式等內(nèi)容，并介紹了電氣保護(hù)開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)等設(shè)備的選用，相關(guān)的計(jì)算方法、設(shè)計(jì)依據(jù)及原則，以期對(duì)同類(lèi)設(shè)計(jì)提供參考和借鑒。

住宅建筑；配電系統(tǒng)；建筑面積；負(fù)荷計(jì)算

隨著城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，住宅建筑數(shù)量日益增多，不僅滿(mǎn)足了購(gòu)房者的生活需求，同時(shí)也改變了城市面貌。低壓配電系統(tǒng)是住宅建筑設(shè)計(jì)中的重要部分，在設(shè)計(jì)過(guò)程中掌握和積累較全面、合理的設(shè)計(jì)知識(shí)對(duì)于住宅建筑的安全使用有著重要的意義，有利于保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。本文以某住宅建筑的低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，闡述了設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中的技術(shù)要點(diǎn)。

1 項(xiàng)目概述

某公司的職工公寓樓一共有4個(gè)建筑單體，1～4號(hào)住宅樓的結(jié)構(gòu)戶(hù)型均相同，以1號(hào)住宅樓為例：總共6層，2個(gè)單元，一梯4戶(hù)，2種戶(hù)型，A戶(hù)型建筑建筑面積64.7 m2，B戶(hù)型建筑建筑面積86.5 m2，層高2.8 m，主體建筑高度為18.2 m，總建筑面積4 230 m2。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016—2014）[1]劃分，該住宅樓屬于多層民用建筑。

2 負(fù)荷計(jì)算

住宅負(fù)荷沒(méi)有一個(gè)固定、準(zhǔn)確的數(shù)值，工程設(shè)計(jì)時(shí)通常都是預(yù)測(cè)。隨著人們生活水平的不斷提高，用戶(hù)的用電量逐漸增大，負(fù)荷計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮未來(lái)發(fā)展的需要。根據(jù)《住宅建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ 242—2011）[2]對(duì)本住宅進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，由于是職工公寓，用途簡(jiǎn)單，因此，采用需要系數(shù)法。按表1選取合適的需要系數(shù)，當(dāng)采用單相配電時(shí)，表中的戶(hù)數(shù)等于接于單相線(xiàn)路上的戶(hù)數(shù)；當(dāng)采用三相配電時(shí)，表中戶(hù)數(shù)等于接于三相線(xiàn)路上的戶(hù)數(shù)除以3；住宅的公用照明和公用電力負(fù)荷需要系數(shù)通常選取0.8.

表1 住宅建筑用電負(fù)荷需要系數(shù)

戶(hù)數(shù)系數(shù)戶(hù)數(shù)系數(shù)戶(hù)數(shù)系數(shù) 3140.9560.80 80.70100.65120.60 140.55160.55180.50 210.50240.4525～1000.45

其中，e為用電設(shè)備組的設(shè)備功率；X為需要系數(shù)；t為同時(shí)系數(shù)；js為用電設(shè)備組的計(jì)算功率；js為用電設(shè)備組的計(jì)算電流。

3 配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[3]

每棟公寓樓的居住人數(shù)多，供電面積較大，設(shè)計(jì)時(shí)要全面考慮房屋的使用性質(zhì)，做到計(jì)算準(zhǔn)確、方案科學(xué)、運(yùn)行安全可靠，成本投入少。

3.1 線(xiàn)路的選擇

如圖1所示，低壓配電系統(tǒng)采用放射式與樹(shù)干式相結(jié)合的方式，主要是為了讓配電系統(tǒng)供電可靠性較高，方便檢修，縮短配電系統(tǒng)總長(zhǎng)度，降低線(xiàn)路安裝費(fèi)用，提高經(jīng)濟(jì)性。本住宅接地型式采用TN-S系統(tǒng)。

圖1 配電干線(xiàn)圖

3.2 負(fù)荷等級(jí)及電源

本工程均為三級(jí)負(fù)荷，從公司既有桿式變壓器埋地引入四路380 V低壓電源，每棟樓設(shè)置一個(gè)進(jìn)線(xiàn)點(diǎn)，電源進(jìn)線(xiàn)引入至每棟建筑一層的總配電箱。進(jìn)線(xiàn)電纜采用YJV22型鎧裝電力電纜，進(jìn)入建筑物處設(shè)置鋼管保護(hù)，保護(hù)管應(yīng)伸出建筑物基礎(chǔ)至室外手孔井，電纜在建筑物內(nèi)主要沿電氣井道橋架內(nèi)敷設(shè)。

3.3 電能計(jì)量方式

采用單相電源進(jìn)線(xiàn)，分戶(hù)計(jì)量方式，一戶(hù)一表。每戶(hù)室內(nèi)設(shè)一個(gè)家居配電箱，宜設(shè)在便于安全操作且美觀的地方，箱內(nèi)除設(shè)置了照明回路、家居配線(xiàn)箱電源回路、普通插座回路外，還設(shè)置了空調(diào)、廚房用電器、衛(wèi)生間電器的專(zhuān)用插座回路，所有回路設(shè)置斷路器保護(hù)，所有電源插座回路還設(shè)有漏電保護(hù)。電能表采用卡式表，選用DD862-4-10型，電流10（40）A，設(shè)置于各樓層的電表箱內(nèi)，表箱的安裝位置應(yīng)方便用戶(hù)操作。

3.4 電氣開(kāi)關(guān)的設(shè)置

在該建筑內(nèi)，N線(xiàn)不允許斷開(kāi)，N線(xiàn)上不設(shè)置開(kāi)關(guān)電器。每單元總進(jìn)線(xiàn)處的隔離開(kāi)關(guān)、住戶(hù)配電箱進(jìn)線(xiàn)處的斷路器、保護(hù)照明燈和插座的斷路器、以及在廚房和衛(wèi)生間的配電線(xiàn)路上設(shè)置的斷路器都不應(yīng)斷開(kāi)N線(xiàn)。每棟樓總進(jìn)線(xiàn)應(yīng)設(shè)置500 mA的3P+N極漏電斷路器，每戶(hù)內(nèi)所有的插座路均設(shè)置30 mA的漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)，為了防止斷零事故發(fā)生，不應(yīng)斷開(kāi)N線(xiàn)。

3.5 應(yīng)急照明

在每層樓梯間、走廊、一層對(duì)外出口等處均設(shè)置應(yīng)急疏散照明和疏散指示燈，保障停電后人員的疏散。應(yīng)急照明燈采用自帶蓄電池型的應(yīng)急熒光照明燈具，平時(shí)作正常照明，停電時(shí)兼作應(yīng)急照明，應(yīng)急工作時(shí)間不少于90 min。應(yīng)急照明的供電使用消防專(zhuān)用回路。消防設(shè)備、應(yīng)急、疏散照明配電線(xiàn)路均采用NH-YJV（BV）型銅芯電纜穿鋼管暗敷。

3.6 防雷接地[4]

防雷、強(qiáng)弱電系統(tǒng)采用聯(lián)合接地體，四個(gè)建筑單體按三類(lèi)防雷建筑物設(shè)防，在屋面設(shè)置避雷帶，并在整個(gè)屋面組成不大于20 m×20 m的避雷網(wǎng)格，利用建筑物鋼筋混凝土柱內(nèi)的主筋作為防雷裝置引下線(xiàn)，引至基礎(chǔ)接地網(wǎng)，引下線(xiàn)和避雷帶可靠焊接，間距不大于25 m，接地電阻不大于1 Ω。所有電力、弱電線(xiàn)路進(jìn)入建筑處，均設(shè)浪涌保護(hù)器，以防過(guò)電壓損壞用電設(shè)備，凡正常不帶電的電氣設(shè)備金屬外殼均應(yīng)可靠接地。例如，防止Ⅰ級(jí)試驗(yàn)的電涌保護(hù)器裝設(shè)在總配電箱處以防閃電電涌侵入。為了完全消除電涌侵入，Ⅱ級(jí)試驗(yàn)的電涌保護(hù)器裝設(shè)在弱電配電箱、消防配電箱等的進(jìn)線(xiàn)處。

4 設(shè)備選用

設(shè)備選用的一般原則：按照計(jì)算負(fù)荷電流確定斷路器整定值；按照斷路器整定值確定電纜；選擇導(dǎo)線(xiàn)和斷路器時(shí)要考慮前后級(jí)，前一級(jí)斷路器整定值要比下一級(jí)斷路器整定值至少高一級(jí)；選擇斷路器整定值時(shí)要考慮動(dòng)力設(shè)備的自啟動(dòng)影響，要選高一級(jí)數(shù)值。

4.1 斷路器的選擇[5]

低壓斷路器俗稱(chēng)“空氣開(kāi)關(guān)”，也稱(chēng)為自動(dòng)開(kāi)關(guān)，它既可以手動(dòng)開(kāi)關(guān)，又能在失壓、欠壓、過(guò)載和短路等故障時(shí)自動(dòng)切斷電路，從而對(duì)電源線(xiàn)路、大功率用電器等進(jìn)行保護(hù)，工程設(shè)計(jì)時(shí)被廣泛采用。本住宅設(shè)計(jì)時(shí)以保證用戶(hù)用電安全和降低成本為原則，選用ABB的產(chǎn)品，按照以上負(fù)荷計(jì)算確定斷路器型號(hào)規(guī)格：每棟住宅總配電箱內(nèi)的斷路器選用T3N-250-R200A/3P；每單元樓配電箱內(nèi)的斷路器選用T1N-160R-100A/3P；每層配電箱的出線(xiàn)斷路器選用S202S-C40；住戶(hù)配電箱進(jìn)線(xiàn)處斷路器選用S202S-C32。

室內(nèi)斷路器選擇：照明回路斷路器選S201S-C16，普通插座回路斷路器選用DS202S-C16/0.03，廚房插座回路斷路器選用DS202S-C25/0.03，衛(wèi)生間插座回路斷路器選用DS202S-C25/0.03，空調(diào)插座回路斷路器選用DS202S-C20/0.03。

4.2 線(xiàn)纜的選擇[6]

選擇導(dǎo)線(xiàn)的型號(hào)和規(guī)格時(shí)，不僅要保證線(xiàn)路的安全性，還要考慮建造成本。通常導(dǎo)線(xiàn)的型號(hào)根據(jù)工作電壓和使用環(huán)境確定；導(dǎo)線(xiàn)的規(guī)格要考慮線(xiàn)路總費(fèi)用、線(xiàn)路壓降、導(dǎo)線(xiàn)機(jī)械強(qiáng)度、線(xiàn)路過(guò)載保護(hù)、導(dǎo)線(xiàn)溫度、線(xiàn)路動(dòng)熱穩(wěn)定等條件。在工程設(shè)計(jì)中，不僅要考慮實(shí)際需求，還要考慮未來(lái)的需求，所以應(yīng)適當(dāng)留余量，減小壓降，保證線(xiàn)路的安全性和經(jīng)濟(jì)性。本住宅的照明導(dǎo)線(xiàn)選用BV-3×2.5-PC20；插座導(dǎo)線(xiàn)選用BV-3×4-PC20；樓層配電箱到家居配電箱導(dǎo)線(xiàn)選用BV-3×10-SC25；單元配電箱到樓層配電箱電纜選用YFZ-YJV-1KV-5×16；總配電箱到單元配電箱電纜選用YJV-4×35+1×16-SC50；每棟樓進(jìn)線(xiàn)電纜選用YJV22-4×95+1×50-SC100。

4.3 配電箱的選擇

配電箱是用于集中安裝開(kāi)關(guān)、儀表等設(shè)備的成套裝置，主要是為了便于管理，當(dāng)發(fā)生電器故障時(shí)，有利于檢修，此次采用鐵皮制的配電箱，規(guī)格為：戶(hù)內(nèi)家居配電箱選380×200×160；每層樓配電箱選470×702×145；單元樓配電箱選600×800×200；總配電箱選800×800×200；總等電位端子箱選400×400×200；局部等電位端子箱選200×200×160.

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著住宅建筑不斷向高品質(zhì)發(fā)展，其功能需求越來(lái)越高，設(shè)計(jì)時(shí)必須嚴(yán)格遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，保證配電系統(tǒng)運(yùn)行安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)合理。在實(shí)際工作中，我們還應(yīng)積極掌握相關(guān)的知識(shí)要點(diǎn)和先進(jìn)技術(shù)，不斷積累設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，提高分析和解決供電配電系統(tǒng)的能力，力求做到配電系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)合理。

［1］中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB 50016—2014建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范［S］.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2014.

［2］中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.JGJ 242—2011住宅建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

［3］中華人民共和國(guó)發(fā)展和改革委員會(huì).GB 50052—2009供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2009.

［4］中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合部.GB 50057—2010建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.出版社不詳，2010.

［5］任元會(huì).低壓熔斷器和斷路器的比較和應(yīng)用［J］.技術(shù)前沿，2007（02）：58-60.

［6］康永興.多層住宅建筑電氣設(shè)計(jì)［J］.建筑電氣，2009（08）：11-13.

2095－6835（2019）01－0138－02

TU852

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.01.138

李正平（1986—），女，甘肅白銀人，工程師，從事建筑電氣設(shè)計(jì)工作。

〔編輯：張思楠〕