永泰城購物中心B座低壓配電系統(tǒng)設計研究

摘 要：本文在分析了建筑供電電氣低壓配電設計的要點基礎上，選擇永泰城購物中心B座為案例，全面的闡述了該工程低壓電氣設計的過程，從線路選擇、負荷計算、保障措施、電纜選擇及電氣開關設計等角度詳細了分析了該工程低壓配電電氣系統(tǒng)的設計。最后，文章應對低壓電氣設計中的技術要點從主接線可靠性、負荷等級供電設計、漏電斷路器和智能型低壓電器的選擇、低壓接地保護和安裝組織管理等角度分析了建筑低壓配電系統(tǒng)的設計要求。

關鍵詞：低壓配電系統(tǒng);電氣設計;系統(tǒng)可靠性

中圖分類號：TU852;TM711??????? 文獻標識碼：A??? ?文章編號：2096-6903（2021）07-0000-00

0引言

在建筑的過程中設計到的機電設備是多種多樣的，所以導致極大的用電負荷，所以建筑電氣在面對這種狀況的時候應該不斷的提高低壓配電設計的水平，而低壓配電系統(tǒng)的設計質量和高層建筑的電氣系統(tǒng)之間存在極其密切的關系。所以，要通過合理有效的方式，耗費更多的精力進行高層建筑電氣低壓配電設備的研究，更好的確保居民的安全用電。

1建筑供配電系統(tǒng)設計要點

1.1安全性

高層建筑電氣的低壓配電是十分重要的，為了最大程度上降低安全事故的發(fā)生風險，使用高層建筑的時候，要注意到有大量各種類型的內部電氣設備，所以導致用電負荷增加，出于配電系統(tǒng)安全運行方面的考慮，所以必須要針對有可能出現(xiàn)的特殊情況展開研究。一般來說配電系統(tǒng)應該引入兩路極其以上的獨立電源，初期之外，要卻創(chuàng)能好應急電源的位置，一般都是柴油發(fā)電機組，這種方式可以在本質上保證居民用電安全，對于操作人員的人身安全起到很好的保護作用^[1]。

1.2高效節(jié)能型

高層建筑用到大量的用電設備，并且用電量很大，所以低壓配電的設計應該按照高效原則展開。高效原則的主要內容涉及到供電高效和配電高效^[2]。高層建筑的抵押配電設計同時要按照節(jié)能原則展開，在設計的過程中要確保安全，并且對于線路進行簡化，綜合節(jié)能型材料、地熱以及太陽能等各方面進行。

1.3可靠性

電力供應是十分重要的，在進行的過程中要確保穩(wěn)定性和科學性，從而更好的保證人們用電訴求可以實現(xiàn)。部分的高層建筑存在很大的火災風險和隱患，會導致人們承受巨大的損失。所以，進行供電系統(tǒng)設計的時候，要確?；馂念A警性能，從而實現(xiàn)系統(tǒng)使用的標準。

2永泰城購物中心B座低壓配電系統(tǒng)設計

2.1永泰城購物中心B座項目簡介

呼和浩特永泰城大商業(yè)綜合體工程位于呼和浩特市興安南路與南二環(huán)交匯處，是一座全能式商業(yè)綜合體，包含兩棟超高層的酒店、寫字樓A座、B座，三棟公寓C座、D座、E座和商業(yè)裙房。超高層為43層，主體高度200m，商業(yè)裙房最高約42m。本文以此工程為例，重點介紹本工程低壓配電系統(tǒng)的設計和安裝過程^[3]。

2.2永泰城購物中心B座低壓配電系統(tǒng)

2.2.1線路選擇

圖1中，低壓配電系統(tǒng)將放射式和樹干式進行融合，可以提高配電系統(tǒng)供電的可靠性，并且在檢修的時候也更加的方便，能夠讓配電系統(tǒng)的長度更短，節(jié)約了線路安裝成本。本住宅接地型式選擇使用TN-S系統(tǒng)。

2.2.2負荷等級及電源

本工程負載均為三級負荷，根據(jù)該公司此前建設中采用的變壓器引入四路380V低壓電源，因此按照設計要求將進線點布設于每棟樓中，并且進線直接接入地面一層的總配電箱 ^[4]。采用YJV22型鎧裝電纜為進線，并于進入樓內處敷設鋼管作為保護管，延伸到室外手孔井內部，電纜建筑物里面基本上都是按照電氣井道橋架的方式進行敷設，電源線路應結合實際施工現(xiàn)場進行靈活調整。

2.2.3電能計量方式

電能計量采用分戶計量的方式，每戶居民分配單獨的電能表，并于室內安裝配電箱選，這個配電箱要安裝在室內安全并且操作方便，同時符合室內設計風格的位置。配電箱里面應該包括電源回路、照明回路、普通電流插座回路、大功率用電器專用插座回路，并配設專門的斷路器以保護電路，而且電源插座回路應重點做好漏點防護工作。采用DD862-4-10型電能表，這款電能表為典型的卡式表，其電流為10（40）A，在每個樓層的電表箱里面進行安裝，安裝位置的選擇上要考慮到用戶操作的便捷性。

2.2.4自備電源及其他電源保障措施

1）柴油發(fā)電機組是消防負荷還有一級負荷的備用電源，機組要保證是在常備啟動狀態(tài)中的，要有一個自動啟動裝置。若是市電中斷，那么此時機組要在第一時間進行啟動，同時保證在15秒的時間里進行正常帶負荷的運作;供電恢復正常之后，自動切換延時停機^[5]。并且機組的運作時間要保持在連續(xù)三個小時以上。并且在消聲器后面的位置上安裝黑煙凈化器，過濾以及再生排放物，實現(xiàn)循環(huán)利用。

2）進行備用和疏散照明的燈具主要是將集中式蓄電池和分散式蓄電池融合了起來，在地下車庫中安裝集中應急電源裝置EPS方便供電，樓座的位置選擇了燈具自有的蓄電池，樓座電井的空間不大，使用燈具自帶蓄電池。EPS初裝容量的使用時間至少應該保證有一個八小時，在五秒鐘之內實現(xiàn)蓄電池的切換^[6]。

3）確定一個不間斷電源供電裝置，可以為消防控制室、安全防范系統(tǒng)、主要業(yè)務和計算機系統(tǒng)用電、電子信息設備機房用電等不能不可中斷用電的設備供電。

2.2.5線纜的選擇

照明導線、插座導線、配電箱入室導線以及單元配電箱到樓層配電箱和單元配電箱到總配電箱之間，分別采用BV-3×2.5-PC20、規(guī)格BV-3×4-PC20規(guī)格、BV-3×10-SC25規(guī)格、YFZ-YJV-1KV-5×16規(guī)格和YJV-4×35+1×16-SC50規(guī)格的線纜;而總進線則采用YJV22-4×95+1×50-SC100規(guī)格線纜。

2.2.6電氣開關的設置

這個建筑中的N線是不能夠斷開的，上面沒有配設開關。無論是單元總進線的隔離開關還是入戶配電箱的斷路器，乃至插座和照明燈電路的中短期，均不得斷開N線 ^[7]。所有樓房中的總進線應該保證漏電斷路器為500mA的3P+N極，所有的戶內插座線路應該有30mA的漏電保護開關，為了避免出現(xiàn)斷零，N線不可以被斷開。

2.2.7超高層住宅建筑配電系統(tǒng)

在住宅樓項目中，住戶電表每層集中設置一處電表箱，位于強電井內（包括一梯7戶，一梯10戶及一梯14戶，其中一梯14戶采用兩個7戶電能表），電表采用數(shù)據(jù)遠傳表。

3低壓配電電氣系統(tǒng)設計的注意事項分析

3.1供配電系統(tǒng)主接線可靠性分析

高層建筑低壓供配電系統(tǒng)要選擇系統(tǒng)集成的手段，最大程度節(jié)約成本。除此之外，為了進一步的保證系統(tǒng)主接線是安全的，所以設計低壓供配電的過程中，可以考慮380/220V的交流放射式及樹干式的結合。同時要注意細節(jié)和具體的流程，面對普通照明以及一般性負荷的時候，最好的選擇就是將放射式和樹干式結合起來，而集中性的負荷供電最好的方式就是放射性供電。

3.2根據(jù)負荷等級進行供電設計

負荷等級出現(xiàn)差異所以變壓器選擇也存在差異，進行確定的時候要圍繞等級進行科學的計算，之后考慮到容量大小確定變壓器。或者可以在當?shù)貙嶋H的基礎上，在恰當?shù)奈恢媒⑴渲盟?，可以保證其安全性，并且也能夠避免一些不必要的電流的消耗和浪費。高層建筑的電壓在達到了一定的標準之后，要結合負荷等級來確定恰當科學的供電設備。

3.3漏電斷路器的選擇

設計高層建筑電氣的時候，不可以忽略漏電保護器。結合漏電斷路器的使用，最終確定什么種類的是很關鍵的工作，在這之中最關鍵的就在于漏電斷路器額定動流范圍^[8]。確定之前要針對各種狀況有充分的掌握和了解，清楚的知道配電系統(tǒng)末端使用的漏電斷路器的種類和型號，了解其安全界限標準的額定數(shù)值，進行確定的時候漏電斷路器的額定限制電流要在電力系統(tǒng)短路外漏電流值。

3.4低壓配電系統(tǒng)接地保護設計

設計高層建筑電氣的時候，通常都是通過接地保護的模式展開的，主要有三種，也就是Ir系統(tǒng)、TN系統(tǒng)、IT系統(tǒng)。Tr系統(tǒng)保護的主要是外漏設置導電的位置，能夠對于電氣系統(tǒng)進行保護，在第一時間將故障的回路電流切斷。TN系統(tǒng)保護的對象是有故障發(fā)生的，電流相對比較大，出現(xiàn)金屬性短路的電氣系統(tǒng)，所以，保護電氣系統(tǒng)的過程中，面對電流短路和電路負荷的狀況的時候可以使用電流保護器。

3.5智能型低壓電器的選擇

進行智能型低壓配電系統(tǒng)設計的時候要科學的選擇低壓電器。第一，在智能型低壓配電系統(tǒng)中工作的低壓電器設備要達到中國有關的國家或者是行業(yè)要求，要符合質量和安全標準。第二，要嚴格的遵守下面的四個原則確定使用的電器：首先，選擇的電器的電壓應該與配電系統(tǒng)的回路電壓是相配的;其次，應該結合輸電線路的最高以及最低電壓綜合確定;然后，確定的電器設備額定電流高出回路電流;最后使用的低壓電器的額定功率與回路頻率一致。

3.6注重安裝組織管理

為了科學地控制低壓配電系統(tǒng)安裝操作，應加大組織管理力度。派遣專業(yè)的低壓配電系統(tǒng)安裝操作技術人員，確保技術人員和管理人員能夠明確自身職責和任務，全面控制好低壓配電系統(tǒng)安裝質量，確保安裝操作的順利性。科學規(guī)劃低壓配電系統(tǒng)安裝質量控制方案，做好安裝技術指導，全面監(jiān)督和記錄安裝操作實況。此外，注重低壓配電系統(tǒng)安裝操作人員的安全教育與技能培訓，建立長效質量控制與監(jiān)督管理機制，注重低壓配電系統(tǒng)安裝的組織管理^[9]。立足實際情況，做好科學規(guī)劃。在安裝和控制低壓配電系統(tǒng)時，全面檢查性能質量。

4結論

總的來說，設計供配電系統(tǒng)的時候要堅持進行深入的研究，堅持安全的第一原則，并且要重視供電的效率，防止出現(xiàn)一些可以避免的電浪費出現(xiàn)。同時站在系統(tǒng)的角度上了解有關的資料并進行研究，進行高層建筑高低壓供配電系統(tǒng)的優(yōu)化，進一步的促進高層建筑供電的安全性，避免因為斷電產(chǎn)生的財產(chǎn)上的損失。

參考文獻

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Design and Research of Low Voltage Power Distribution System in Building B of Yongtai City Shopping Center

PENG? Songlong

（Beijing Weituo Times Architectural Design Co.， Ltd.，Beijing? 100020）

Abstracts：Based on the analysis of the main points of the low voltage power distribution design of building power supply and electricity， this paper selects Seat B of Yongtai City Shopping Center as the case， and comprehensively expounds the process of low voltage electrical design of the project， and analyzes the design of the low voltage distribution electrical system of the project in detail from the angles of line selection， load calculation， safeguard measures， cable selection and electrical switch design. Finally， the paper analyzes the design requirements of the low voltage distribution system from the angles of main wiring reliability， load-grade power supply design， leakage circuit breaker and intelligent low voltage electrical appliance selection， low voltage ground protection and installation organization management.

Keywords：Low-voltage power distribution system;electrical design;system reliability

收稿日期：2021-06-10

作者簡介：彭松龍（1976—），男，北京人，本科，高級工程師，從事建筑電氣設計工作。