高層民用建筑供電系統(tǒng)設計[摘要]依據(jù)高層民用建筑特點對其供電系統(tǒng)設計關鍵方面進行敘述

[關鍵詞]配電室接地裝置

配電系統(tǒng)保護

總等電位聯(lián)結

伴隨中國國民經(jīng)濟發(fā)展，土地資源越來越珍貴，所以，高層民用建筑也就發(fā)展迅猛。而一個好高層建筑，必需有一個完善、安全、可靠供電系統(tǒng)作確保。

1.高層民用建筑配電室選擇

參考GB5003－94《10kv及以下變電所設計規(guī)范》要求，高層民用建筑總配電室或總配電箱間宜選在地下層或一層，這么進，出線方便，且便于運行維護。

低壓配電室內(nèi)部署配電屏，其屏前屏后通道最小寬度應按GB50053－94要求設計，并考慮相關問題，如配電室高度、耐火等級，和門向外開設，房間長度超出7m應設兩個出口等問題。

2.高層建筑配電系統(tǒng)接地裝置設定

因為高層建筑鋼筋混凝土基礎較深、較牢靠，為節(jié)省投資，要充足利用這一自然接地體。設計時

（1）依據(jù)公式

RE=0.2ρV1/3

ρ_土壤電阻率（Ω。m）

V_鋼筋混凝土基礎體積（m3）

算出自然接地體電阻

（2）依據(jù)設計規(guī)范要求確定許可接地電阻值

1kv以下系統(tǒng)：

和總容量在100KV.A以上發(fā)電機或變壓器相聯(lián)RE≤4Ω；

和總容量在100KVA及以下發(fā)電機或變壓器相聯(lián)接地裝置RE≤10Ω。

（3）比較自然接地電阻和規(guī)范要求許可接地電阻

a、若RE（nat）≤RE

且滿足熱穩(wěn)定度，即鋼接地線最小許可截面（m2）滿足：Amin=Ik①tk1/2/70

Ik①_單相接地短路電流（A）

tk_短路電流連續(xù)時間（S）

則不用再裝設人工接地電阻

b、若RE（nat）自然接地電阻不滿足

則必需按下面公式補充人工接地電阻

RE（man）=REnat。RE/REnat－RE

在設計高層建筑配電系統(tǒng)接地裝置時，應注意和其防雷擊接地裝置有一定安全距離，應按GB50057－94要求實施。

3.配電系統(tǒng)選定

（1）高層建筑負荷分級

一級負荷：消防用電設備，應急照明，消防電梯

二級負荷：客用電梯，供水系統(tǒng)，公用照明

三級負荷：居民用電等其它

（2）配電系統(tǒng)

因為高層建筑存在著一級或二級負荷，所以高層建筑配電系統(tǒng)供電電源應有兩個獨立回路供電或采取一條回路電源和備用電源（發(fā)電機）供電。

配電電壓采取220/380V.配電系統(tǒng)依據(jù)負荷大小用單相（共三線：L線，N線，PE線）220V配電或三相（五線：即L1L2L3線，N線，PE線）配電。

高層住宅垂直干線宜采取電力電纜，分支電纜或母線槽配電、干線應在電氣豎井內(nèi)敷設，而電纜截面應按發(fā)燒條件選（即：使其許可載流量大于經(jīng)過相線計算電流），再校驗電壓損和機械度。

高層住宅中只有一級和二級負荷才用雙電源供電，設計系統(tǒng)時應注意。

每個住宅單元應設宅配電總箱、樓層電表箱和住戶配電箱，樓層電表箱和住戶配電箱應分開設置。公用走廊、樓梯間照明負荷應單獨設公用電表計量。住宅電能計量系統(tǒng)應采取總線式集中抄表或自動抄表系統(tǒng)，方便物業(yè)管理。

住戶配電箱應設照明回路和通常電源插座回路、廚房插座回路、衛(wèi)生間插座回路、空調(diào)插座回路。除照明回路導線截面選擇外，其它回路導線截面選擇參考前面所述電纜截面選擇。

照明回路對電壓要求較高。按GB50034－92要求，燈端電壓通常不應高于其額定電壓105％，也不宜低于其額定電壓95％。所以照明回路導線截面選擇應按下式：

A=∑M＋∑αM′/CΔUal％

∑M——為計算線段及其后面各段（指含有和計算線段相同導線根數(shù)線段）功率矩（M=PL）之和

∑αM′——為由計算線段供電而導線根數(shù)和計算線段不一樣全部分支線功率矩（M′=PL）之和，這些功率矩應分別乘以對應功率矩換算系數(shù)后再相加

α——為功率矩換算系數(shù)（以下表）

ΔUal％′——為從計算線段首端起至整個線路末端上許可電壓降對線路額定電壓百分值

C——為計算系數(shù)。

計算時，應從靠近電源第一段干線開始，依次往后計算各線段導線截面。計算出截面后，應選擇相近而偏大標準截面。而每段導線截面均應按機械強度和發(fā)燒條件進行校驗。

住宅配電線路應設短路保護、過負荷保護、接地保護和漏電保護。為了預防電源電壓波動對家用電器影響，宜在住戶配電箱內(nèi)裝設浪涌抑制保護裝置，住宅室內(nèi)配線宜用PVC管暗敷。

4.高層建筑保護接地系統(tǒng)、等電位聯(lián)結、接地保護設定

（1）高層建筑若是城市公用變壓器供電，低壓配電系統(tǒng)保護接地形式應采取TT接地系統(tǒng)，且設專用保護線。若是住宅小區(qū)或單位內(nèi)變壓器供電，低壓配電系統(tǒng)保護接地形式應采取TN－S形式。

（2）等電位聯(lián)結是使電氣裝置各外露可導電部分和裝置外可導電部分電位基礎相等一個電氣聯(lián)結。等電位聯(lián)結作用，在于降低接觸電壓，以保障人員安全。

按GB50054－95《低壓配電設計規(guī)范》要求，采取接地故障保護時，在建筑物內(nèi)應作總等電位聯(lián)結。而當電氣裝置或其某一部分接地故障保護不能滿足要求要求時，尚應在局部范圍內(nèi)做局部等電位聯(lián)結。所以高層建筑住宅中浴室、衛(wèi)生間、廚房等應做局部等電位聯(lián)結。

（3）接地保護

a.TN－S系統(tǒng)中接地保護：對己有總等電位聯(lián)結方法；

若配電線路只供給固定式用電設備末端線路，接地故障保護動作時間不宜大于5s，即top（E）≤5s

若供電給手握式和移動式電氣設備末端線路，則

top（E）≤0.4s

而系統(tǒng)配電線路接地故障保護動作電流Iop（E）應滿足：

Iop（E）≤Uφ|Z∑φ|

Uφ_系統(tǒng)相電壓

|Z∑φ|_接地故障回路總阻抗模

接地保護可由過流保護或零序電流保護來實現(xiàn)，如達不到保護要求時，則應采取漏電電流保護。

b.TT系統(tǒng)中接地保護

己采取總等電位聯(lián)結方法，其接地保護滿足下式：

Iop（E）RE≤50v

其中：Iop（E）_接地故障保護動作電流

RE_電氣設備外露可導電部分接地電阻和PE線電阻

當采取過流保護時，反時限特征過流保護電器Iop（E）應確保5s內(nèi)切斷接地故障回路；而當采取瞬時動作特征過流保護時，Iop（E）應確保瞬時切斷接地故障回路。

若過流保護達不到上述要求時，則采取漏電電流保護。

參考文件

1、《電氣工程師技術手冊》劉介才機械工業(yè)出版社出版

2、國家標準：GB50034－92、GB50057－94、GB50053－94等等

3、《智能化電氣工程設計》戴瑜興《低壓電器》NO.2住宅照明設計[日期：-11-17]千家網(wǎng)[字體：大中小]、住宅照明宜選擇以白熾燈,稀土節(jié)能熒光燈為主照明光源。

、住宅照明設計應使室內(nèi)光環(huán)境實用和舒適。臥室和餐廳宜采取低色溫光源。

、起居室照明宜考慮多功效使用要求，如設置通常照明、裝飾照明、落地燈等，有時可在起居室設置調(diào)光裝置，以滿足不一樣功效需要。

、餐廳局部照明要采取懸掛式燈具，以突出餐桌效果為目標，同時還要設置通常照明，使整個房間有一定程度明亮度，顯示出清潔感。

、廚房燈具應選擇易于清潔類型，如玻璃或搪瓷制品燈罩配以防潮燈口，并宜和餐廳用照明光源顯色性相一致或近似。

、門廳是進入室內(nèi)給人以最初印象地方，所以要明亮，燈具位置要考慮安置在進門處和深入室內(nèi)交界處，這么可避免在訪者臉上出現(xiàn)陰影。

、在門廳內(nèi)柜上或墻上設燈，會使門廳內(nèi)產(chǎn)生寬廣感。

、走廊內(nèi)照明應安置在房間出入口、壁櫥、尤其是樓梯起步和方向性位置。設置吊燈時要使照明下端距地面1.9M以上。樓梯照明要明亮，避免危險。

、衛(wèi)生間需要明亮柔和光線，因衛(wèi)生間內(nèi)照明器開關頻繁，所以選擇白熾燈作光源較適宜。

、衛(wèi)生間燈具位置應避免安裝在便器或浴缸上面及其背后。開關如為蹺板式時宜設于衛(wèi)生間門外，不然應采取防潮防水型面板或使用絕緣繩操作拉線開關。

、廁所內(nèi)照明燈具應安裝在便器前上方。

、可分隔式住宅（公寓）單元布燈和電源插座設置，宜適應輕墻任意分隔時改變?？稍陧斉锷显O置懸掛式插座，采取裝飾性多功效線槽或?qū)⒄彰鳠艟?，和電氣裝置件和家俱、墻體相結合。

、高級住宅（公寓）中方廳、通道和衛(wèi)生間等，宜采取帶有指示燈蹺板式開關。

、為防范而設有監(jiān)視器時，其功效宜和單元內(nèi)通道照明燈和警鈴聯(lián)動。

、公寓樓梯燈應和樓層層數(shù)顯示結合，公用照明燈可在管理室集中控制。高層住宅樓梯燈如選擇定時開關時，應有限流動能并并在事故情況下強制轉換至點高狀態(tài)。

、每戶內(nèi)通常照明和插座宜分開配線，而且在每戶分支回路上除應裝有過載、短路保護外，并應在插座回路中裝設漏電保護和有過、欠電壓保護功效保護裝置。

、單身宿舍照明光源宜選擇熒光燈，并宜垂直于外窗布燈。每室內(nèi)插座不應少于2組。條件許可時可采取限電器控制每室用電負荷或采取其它限電方法。在公共活動室亦應設有插座“住宅配電”設施就是常被消費者忽略“看房項目”，但假如看房時對此不加重視，房屋在以后使用中可能存在“電”患。住宅中“用電設施”是否達成使用要求，要依據(jù)國家對住宅電氣設計標準加以判別。1999年6月1日，建設部頒布了新國家標準，購房者可根據(jù)該標準衡量一下準備購置新房是否合格。不過，該標準只是一個最低要，假如你購置是中高級住宅，住宅線電氣線路物設計指標還應高于國家標準。下面是部分住宅關鍵配電項目標國家標準，可供購房者參考：一、電表和用電負荷：通常兩居室（及兩居室以上）住宅設計用電負荷最小為4．0KW，電表規(guī)格為10（40）A。二、住宅供電系統(tǒng)設計，應符合下列基礎安全要求：

1．電氣線路應采取符合安全和防火要求敷設方法配線，導線應采取銅線；每套住宅進戶線截面不應小于10平方毫米；

2．每套住宅空調(diào)電源插座、電源插座和照明應分路設計；