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

◎張光榮

（小區(qū)住宅樓電氣設(shè)計(jì)施工圖）

引言

目前，為解決我國(guó)土地資源短缺和人口密度迅速增加的發(fā)展問(wèn)題，我國(guó)已開(kāi)始實(shí)施城市化發(fā)展戰(zhàn)略，因此在現(xiàn)代社會(huì)不斷規(guī)劃設(shè)計(jì)新建筑?，F(xiàn)代社會(huì)新建筑的顯著特點(diǎn)是居住密度高、供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電器耗電量大。隨著科技的不斷發(fā)展，新電器如電腦、空調(diào)、液晶電視、電熱水器等多功能電器的需求越來(lái)越大。因此，為了在住宅建筑智能化設(shè)計(jì)考慮的基礎(chǔ)上進(jìn)行住宅建筑強(qiáng)電系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)，建筑強(qiáng)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)從節(jié)能、節(jié)能等多方面進(jìn)行考慮。

一、住宅強(qiáng)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

在設(shè)計(jì)住宅區(qū)強(qiáng)電系統(tǒng)的過(guò)程中必須遵循一定的規(guī)則：首先，使用方便，在設(shè)計(jì)住宅區(qū)強(qiáng)電系統(tǒng)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)者以易用性為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，住宅區(qū)強(qiáng)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初衷是為了幫助居民優(yōu)化居住環(huán)境，從而提高用電質(zhì)量必須假設(shè)強(qiáng)電流系統(tǒng)的保證。盡可能貼近居民生活。其次，為住宅設(shè)計(jì)強(qiáng)電系統(tǒng)時(shí)，工程師必須確保關(guān)鍵位置的可靠性。這樣可以有效降低外界影響因素對(duì)強(qiáng)電系統(tǒng)的影響，讓用戶(hù)享受正常的生活。第三，性?xún)r(jià)比原則。在住宅區(qū)設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須有效地管理設(shè)計(jì)成本，因?yàn)楸仨氃诖_保系統(tǒng)安全性和可靠性的前提下降低投資成本并增加利潤(rùn)。通過(guò)有針對(duì)性的管理措施和技術(shù)手段降低設(shè)計(jì)成本。第四，安全原則，在居民區(qū)安裝強(qiáng)電系統(tǒng)的過(guò)程比較危險(xiǎn)，在施工過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的管理，特別是強(qiáng)電部分，監(jiān)理人員和管理人員應(yīng)檢查以下內(nèi)容。施工順序的標(biāo)準(zhǔn)化和選擇施工人員必須具備相關(guān)的專(zhuān)業(yè)技能和豐富的操作經(jīng)驗(yàn)。

二、住宅區(qū)電器的強(qiáng)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

1.變配電相關(guān)用電負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)及注意事項(xiàng)。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平不斷發(fā)展，城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略不斷推進(jìn)，人民生活質(zhì)量越來(lái)越高。家電驅(qū)動(dòng)用電量激增據(jù)相關(guān)研究顯示，居民住宅年均用電量超過(guò)5000 瓦。電力負(fù)荷準(zhǔn)則的影響是非常嚴(yán)重的。在設(shè)計(jì)之初，在設(shè)計(jì)建筑物的強(qiáng)電系統(tǒng)時(shí)，無(wú)法準(zhǔn)確掌握建筑物的實(shí)際用電量。變電和配電控制室有很多缺陷和漏洞，供以后的工程設(shè)計(jì)使用，以后要改正。對(duì)此，應(yīng)設(shè)計(jì)建筑物的強(qiáng)電部分。注意與功率加載、轉(zhuǎn)換和分配相關(guān)的事情。

2.插座防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)及注意事項(xiàng)。

插座設(shè)計(jì)是建筑電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，但是我國(guó)很多建筑企業(yè)在施工過(guò)程中忽視了插座的標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，給用戶(hù)帶來(lái)了很多安全隱患。談到防雷系統(tǒng)，很多設(shè)計(jì)人員并不精通防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)，也沒(méi)有合理的防雷分類(lèi)方案。如果夏季雷雨較多，除非安裝了建筑物的防雷裝置，否則建筑物的用電是安全的。

3.有源照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題分析。

據(jù)相關(guān)資料顯示，建筑照明的電能消耗占總電能消耗的30%，而在為建筑電器設(shè)計(jì)強(qiáng)大的電氣系統(tǒng)時(shí)，照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是非常重要的一環(huán)。近年來(lái)，很多建筑照明系統(tǒng)在我國(guó)建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中都存在施工設(shè)計(jì)問(wèn)題。此外，照明電源系統(tǒng)的不規(guī)范設(shè)計(jì)造成了大量的資源和能源浪費(fèi)，嚴(yán)重影響了人們的學(xué)習(xí)、工作和生活。因此，在為建筑物設(shè)計(jì)強(qiáng)電系統(tǒng)的過(guò)程中，工程師必須加強(qiáng)照明供電系統(tǒng)的優(yōu)化，以確保合理性和科學(xué)性，減少出現(xiàn)問(wèn)題的可能性。

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

1..住宅用電負(fù)荷科學(xué)計(jì)算設(shè)計(jì)。

住宅區(qū)強(qiáng)電負(fù)荷承載能力的科學(xué)計(jì)算是建筑強(qiáng)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)，是正確選擇容量、供電方式和供電方式的科學(xué)依據(jù)。因此，住區(qū)用電設(shè)備水平以及建筑電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是科學(xué)準(zhǔn)確地計(jì)算每個(gè)設(shè)計(jì)房屋的用電負(fù)荷。考慮購(gòu)買(mǎi)設(shè)備和擴(kuò)大住宅區(qū)的電力容量。目前主要有利用系數(shù)法、需求系數(shù)法和單元指標(biāo)法來(lái)衡量居民區(qū)電力系統(tǒng)的用電負(fù)荷。有三種類(lèi)型的微型房屋。每種類(lèi)型都有科學(xué)設(shè)計(jì)的最大功耗。要獲得上述三種類(lèi)型的總用電負(fù)荷，必須將該功耗乘以典型住區(qū)用電負(fù)荷的峰值系數(shù)。

2.住宅建筑配電系統(tǒng)及電力線路設(shè)計(jì)。

根據(jù)國(guó)家有關(guān)電氣設(shè)計(jì)的規(guī)定，目前住區(qū)住宅的供電方式主要采用三種接地方式：9N-CS、TN-S 和9T。采用樓單元級(jí)總電表，開(kāi)關(guān)箱分戶(hù)，這種分戶(hù)配電方案在大多數(shù)住區(qū)中很常見(jiàn)，各戶(hù)用戶(hù)家主要采用單相電源接線，但是新住區(qū)對(duì)于房屋，進(jìn)線是切斷的，目前主要采用零線方式，并且還配備了開(kāi)關(guān)裝置來(lái)分?jǐn)嘞嗑€，這種配電方式往往需要單線方式。三相電源接線和雙擊開(kāi)關(guān)電器，是三相電源接線和四極開(kāi)關(guān)電器有明顯區(qū)別，同時(shí)根據(jù)相關(guān)要求，電源輸入線住區(qū)用戶(hù)的房屋必須至少有10mm2。在滿足住區(qū)電源輸入線規(guī)格的同時(shí)，住區(qū)房屋的內(nèi)部配電系統(tǒng)應(yīng)采用多回路布線方式，特別是電路的分項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)是5 次或更多。住區(qū)住宅內(nèi)部的連接截面必須至少為2.5mm2，廚房、浴室和電熱水器的插座必須有單獨(dú)的電路，一般家用插座的整個(gè)電路必須至少分成房間，用特別注意。但由于客廳電器數(shù)量多，耗電量大，客廳應(yīng)考慮根據(jù)需要增加規(guī)格或增加壁式插座的數(shù)量。

3.住宅區(qū)配電系統(tǒng)導(dǎo)體及電氣設(shè)備設(shè)計(jì)。

樓宇配電系統(tǒng)室內(nèi)導(dǎo)線類(lèi)型的選擇直接影響所選導(dǎo)線所能承載的電流負(fù)載的大小，而導(dǎo)線上的電流負(fù)載還受多種因素的影響，包括電氣工作電壓和導(dǎo)線。運(yùn)行參數(shù)和外部環(huán)境參數(shù)包括溫濕度、風(fēng)等環(huán)境因素。因此，在選擇建筑物配電系統(tǒng)室內(nèi)導(dǎo)體的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)充分考慮上述因素，應(yīng)選擇機(jī)械強(qiáng)度令人滿意的室內(nèi)導(dǎo)體，并防止因所選導(dǎo)體強(qiáng)度不足而斷線。在最大負(fù)載電流保證所選電線長(zhǎng)期安全使用的同時(shí)，家用電器的選擇必須考慮到住宅用電負(fù)載、運(yùn)行環(huán)境、用電設(shè)備參數(shù)、安裝等因素。

4.住宅區(qū)配電系統(tǒng)電氣安全與節(jié)能設(shè)計(jì)。

對(duì)于住宅區(qū)建筑配電系統(tǒng)的安全和節(jié)能方面，在具體設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程中應(yīng)考慮以下原則和因素：第一，樓宇配電系統(tǒng)的接地、避雷器等設(shè)備的安裝及RCD 應(yīng)安裝在服務(wù)線路上，應(yīng)適合電氣設(shè)備，第二，樓宇大電流配電系統(tǒng)的室內(nèi)導(dǎo)體設(shè)計(jì)考慮電阻率盡可能小，導(dǎo)體的長(zhǎng)度盡可能短。目的是有效控制室內(nèi)導(dǎo)體的功率損耗，達(dá)到電氣設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)節(jié)能的目的。第三，盡可能多地使用靜電電容器，對(duì)家用電器進(jìn)行有效的無(wú)功補(bǔ)償。

四、住宅區(qū)強(qiáng)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.在供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面。

現(xiàn)代住宅小區(qū)與傳統(tǒng)架空線方式最大的區(qū)別在于，從社區(qū)內(nèi)部配電到每戶(hù)總瓦時(shí)開(kāi)關(guān)箱，都是通過(guò)電纜分線箱直接使用三根電纜引入的，接地后進(jìn)入單臺(tái)全表的開(kāi)關(guān)箱，通過(guò)三相五線制逐漸輻射到各戶(hù)配電箱，整體設(shè)計(jì)靈活性較高。戶(hù)用電量實(shí)際負(fù)荷計(jì)量采用每戶(hù)1 米法，裝置總開(kāi)關(guān)和戶(hù)用電能表安裝在中心，方便日后使用、維護(hù)和管理。主儀表應(yīng)設(shè)計(jì)在負(fù)載中心，通常在外墻或樓梯間內(nèi)，以方便后續(xù)維護(hù)和保養(yǎng)。在外墻面設(shè)計(jì)時(shí)，需要特別注意開(kāi)關(guān)箱離地1.5m，并有一定的防水性，防止受雨水影響。在房間內(nèi)，應(yīng)盡量減少與門(mén)的距離，距離為1.8m，住宅樓內(nèi)家用電器數(shù)量較多，設(shè)計(jì)人員在房間內(nèi)使用多個(gè)回路。配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，如有必要，至少還可以將空調(diào)電路、照明電路和插座電路等設(shè)計(jì)成獨(dú)立的浴缸電路。根據(jù)居室廚房信息化、住區(qū)生活和辦公自動(dòng)化的需要，還可以增加專(zhuān)用電路，滿足普通生活的需要。

2.防雷及接地設(shè)計(jì)。

在住宅區(qū)設(shè)計(jì)高壓系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)注意接地和防雷。除了防止雷擊外，還必須防止感應(yīng)雷擊和高電位入侵。以社區(qū)為例，根據(jù)社區(qū)每年的雷擊次數(shù)，在防雷接地設(shè)計(jì)中采用第三種防雷方式。首先，為了避免直接雷擊，需要在每棟建筑物的屋頂上放置避雷器，然后沿著建筑物立柱的主筋逐漸布設(shè)電線，并以?xún)?nèi)部的鐵絲網(wǎng)作為地線。其次，為防止雷擊時(shí)雷電進(jìn)入建筑物系統(tǒng)，建筑物的電纜和鋼管應(yīng)與電氣系統(tǒng)的接地系統(tǒng)相連。然后在必要的地方安裝浪涌保護(hù)器，以有效對(duì)抗雷擊引起的過(guò)電流和過(guò)電壓。此外，如果住宅區(qū)超過(guò)60m，則必須在側(cè)面安裝防雷裝置。

3.在照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面。

第一，插座的合理選擇。在住宅小區(qū)的室內(nèi)建筑中，插座的合理選擇往往直接影響到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全。在特定的設(shè)計(jì)期間，必須選擇特定的位置和類(lèi)型。以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)表明，臥室和客廳應(yīng)使用帶安全門(mén)的二、三層平面、圓形兩用插座，插座與地面的直接距離應(yīng)為0.3m。廚房和浴室必須使用三路插座，并且必須防濺和隱藏。除廚房抽油煙機(jī)、浴室換氣扇等插座必須安裝在離地面1.8~2.0m 的距離外，其他所有插座均應(yīng)安裝在1.5m 的距離。根據(jù)房間的空間，最合適的插座數(shù)量往往不同。3-4 個(gè)適用于交通入口，客廳位于沙發(fā)和墻壁周?chē)?-3 個(gè)適用于窗戶(hù)和床等臥室。邊距地面0.5m，交通入口附近區(qū)域靠近移動(dòng)電器的使用，衛(wèi)生間應(yīng)為3-4 個(gè)，包括抽油煙機(jī)的使用和煙囪附近。也可以設(shè)計(jì)在工作墻上，方便電熱水壺和電飯鍋，空調(diào)需要根據(jù)空調(diào)的各種形式設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的開(kāi)關(guān)電源插座，合理確定具體的安裝位置。

第二，燈具的合理選擇。照明系統(tǒng)是住宅區(qū)建筑電氣系統(tǒng)的重要組成部分，是住宅區(qū)建筑電氣系統(tǒng)的重要設(shè)計(jì)內(nèi)容。由于照明系統(tǒng)本身的獨(dú)特性，必須使用節(jié)能燈，并采取節(jié)能減排措施。在公共場(chǎng)所，選擇耗能少、壽命長(zhǎng)的燈具。設(shè)計(jì)者必須站在發(fā)展的角度，即使節(jié)能燈的實(shí)際價(jià)值高于其市場(chǎng)價(jià)值。但實(shí)踐證明，在居民區(qū)公共區(qū)域的電力系統(tǒng)中安裝節(jié)能燈，可以節(jié)省很大一部分用電量，提高實(shí)際用電利用率。后期更換其他光源，可采用螺旋式燈座，降低難度系數(shù)。廚房和浴室應(yīng)選擇白瓷防水燈座，樓梯間應(yīng)使用語(yǔ)音識(shí)別燈。所有燈具安裝必須接開(kāi)關(guān)、相線等，燈座必須接零線。

4.消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

由于電氣系統(tǒng)具有火災(zāi)隱患，因此設(shè)計(jì)良好的消防系統(tǒng)對(duì)于確保居民區(qū)的安全至關(guān)重要。消防系統(tǒng)包括許多線路和設(shè)備。具體的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮三個(gè)方面：一是加強(qiáng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)。相關(guān)的報(bào)警和消防噴淋裝置必須符合規(guī)定的要求。電線必須是防火的。主電纜和電線應(yīng)同心；其次加強(qiáng)電源的合理化，一般可采用雙向型，即應(yīng)急電源和主電源可以合理切換。應(yīng)急電源可作為主電源故障發(fā)生緊急情況時(shí)的臨時(shí)電源；第三，應(yīng)急照明系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)好，使應(yīng)急照明在緊急情況下能正常工作。

5.合理設(shè)計(jì)變壓器。

變壓器是確保用電正常使用的重要設(shè)備，但由于強(qiáng)電危險(xiǎn)性高，變壓器的合理應(yīng)用直接影響到人們用電的安全。為了最大限度地避免用電帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，除了提高建筑物本身的防火性能外，還應(yīng)注意選擇變壓器等電源，有效降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，選擇電源具有更高的安全性能。在耐火性方面，干式變壓器的性能優(yōu)于普通變壓器，干式變壓器能更有效地抵御潮濕、污染和各種惡劣環(huán)境。此外，干式變壓器還具有優(yōu)良的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。某些應(yīng)用經(jīng)常使用干式變壓器和金屬閉合開(kāi)關(guān)的組合，這不僅便于維護(hù)，而且提高了安全性。因此，我國(guó)許多居民區(qū)的大電流系統(tǒng)都采用干式變壓器。

6.強(qiáng)電系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)。

首先，在電力線路的情況下，要根據(jù)國(guó)家要求采用適合各類(lèi)社區(qū)的電力線路系統(tǒng)，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行靈活的變化和優(yōu)化。需要注意的是，小區(qū)每戶(hù)的廚房、衛(wèi)生間、電熱水器等都可以單獨(dú)布線。適當(dāng)增加插座數(shù)量以滿足供電需求。選擇用于高壓系統(tǒng)的電線時(shí)，首先要充分了解住宅區(qū)電器的工作電壓和功率，確定各種工作參數(shù)，并根據(jù)溫度、風(fēng)力等氣候選擇合適的電線。居住區(qū)的特點(diǎn)。內(nèi)部電路的埋葬一般采用暗埋法，并采用阻燃pvc 管進(jìn)行保護(hù)，以盡量減少外界環(huán)境的影響。

7.繼電保護(hù)設(shè)計(jì)。

為保障居民樓供配電安全實(shí)施，在電網(wǎng)上安裝電網(wǎng)保護(hù)裝置，對(duì)一次系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制和保護(hù)操作，防止故障影響，防止電氣損壞。設(shè)備。我決定根據(jù)住宅樓的實(shí)際用電量來(lái)設(shè)計(jì)10kV 繼電保護(hù)。也就是說(shuō)，在進(jìn)線柜上設(shè)置了三相限流過(guò)流保護(hù)、零序保護(hù)和定時(shí)電流快斷。同時(shí)，保護(hù)出線柜內(nèi)設(shè)置了保護(hù)時(shí)限過(guò)流保護(hù)，同時(shí)設(shè)置了零序和過(guò)熱保護(hù)、電流快速切斷保護(hù)。母線接頭柜內(nèi)設(shè)有限時(shí)過(guò)流保護(hù)和電流速斷保護(hù)。明確繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)后，設(shè)定各保護(hù)裝置的電流，明確保護(hù)動(dòng)作發(fā)生時(shí)的電流設(shè)定值。然后應(yīng)檢查繼電保護(hù)裝置的靈敏度，以確保每個(gè)保護(hù)裝置都按時(shí)無(wú)誤地運(yùn)行并具有繼電保護(hù)功能。

8.設(shè)計(jì)自供電的電源。

住宅區(qū)建筑物的一次供電負(fù)載較多，因此必須設(shè)計(jì)自供電電源，以確保供電安全可靠。在實(shí)際工作中，需要綜合考慮電源的安全性、經(jīng)濟(jì)效益、自給負(fù)載能力等因素，推薦使用柴油發(fā)電機(jī)式自給電源。對(duì)于消防，柴油發(fā)電機(jī)必須與非火災(zāi)負(fù)載斷開(kāi)，燃料儲(chǔ)罐還必須滿足社區(qū)消防設(shè)備必須至少供電兩小時(shí)的要求。當(dāng)主電源被切斷或變壓器同時(shí)發(fā)生故障時(shí)，變壓器低壓輸入線的主開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)可得到啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)的信號(hào)，并發(fā)送至發(fā)電機(jī)控制器。0~10s，發(fā)電機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng)，30 秒內(nèi)達(dá)到額定電壓、轉(zhuǎn)速和頻率，加載額定負(fù)載，將消防設(shè)備投放小區(qū)。當(dāng)市電切斷并滿足消防要求時(shí)，消防中心確認(rèn)火情后必須手動(dòng)切斷非消防設(shè)備，通過(guò)ATS 30-60s 自動(dòng)恢復(fù)市電供電。

結(jié)語(yǔ)

住宅建筑是人們居住的重要場(chǎng)所。電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行與改善社區(qū)整體環(huán)境、提高人民生活質(zhì)量息息相關(guān)。對(duì)于住宅小區(qū)的建設(shè)和居民的正常生活，電力系統(tǒng)強(qiáng)電設(shè)計(jì)的合理性非常重要，因此有必要更好地設(shè)計(jì)強(qiáng)電系統(tǒng)，并結(jié)合電力需求采取具體措施?，F(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的社會(huì)。供電線路、變壓器、防雷接地和防火系統(tǒng)，使社區(qū)用電更安全，電力系統(tǒng)更可靠。