高層民用建筑供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì).doc

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高層民用建筑供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [摘要]根據(jù)高層民用建筑特點(diǎn)對(duì)其供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要方面進(jìn)行闡述 [關(guān)鍵詞]配電室接地裝置配電系統(tǒng)保護(hù)總等電位聯(lián)結(jié) 隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，土地資源越來越珍貴，因此，高層民用建筑也就發(fā)展迅猛。而一個(gè)好的高層建筑，必須有一個(gè)完善的、安全的、可靠的供電系統(tǒng)作保證。 1.高層民用建筑配電室的選擇 參考GB5003－94《10kv及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，高層民用建筑的總配電室或總配電箱間宜選在地下層或一層，這樣進(jìn)，出線方便，且便于運(yùn)行維護(hù)。 低壓配電室內(nèi)布置的配電屏，其屏前屏后的通道最小寬度應(yīng)按GB50053－94規(guī)定設(shè)計(jì)，并考慮相關(guān)的問題，如配電室的高度、耐火等級(jí)，以及門向外開設(shè)，房間長度超過7m的應(yīng)設(shè)兩個(gè)出口等問題。 2.高層建筑配電系統(tǒng)接地裝置的設(shè)定 由于高層建筑的鋼筋混凝土基礎(chǔ)較深、較牢固，為節(jié)約投資，要充分利用這一自然接地體。設(shè)計(jì)時(shí) （1）根據(jù)公式 RE=0.2ρV1/3 ρ_土壤電阻率（Ω.m） V_鋼筋混凝土基礎(chǔ)的體積（m3） 算出自然接地體的電阻 （2）根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求確定允許的接地電阻值 1kv以下系統(tǒng)： 與總?cè)萘吭?00KV.A以上的發(fā)電機(jī)或變壓器相聯(lián)RE≤4Ω； 與總?cè)萘吭?00KVA及以下的發(fā)電機(jī)或變壓器相聯(lián)的接地裝置RE≤10Ω。 （3）比較自然接地電阻與規(guī)范要求允許的接地電阻 a、若RE（nat）≤RE 且滿足熱穩(wěn)定度，即鋼接地線的最小允許截面（m2）滿足：Amin=Ik①tk1/2/70 Ik①_單相接地短路電流（A） tk_短路電流持續(xù)時(shí)間（S） 則不用再裝設(shè)人工接地電阻 b、若RE（nat）自然接地電阻不滿足 則必須按下面的公式補(bǔ)充人工接地電阻 RE（man）=REnatRE/REnat－RE 在設(shè)計(jì)高層建筑配電系統(tǒng)接地裝置時(shí)，應(yīng)注意與其防雷擊的接地裝置有一定的安全距離，應(yīng)按GB50057－94規(guī)定實(shí)施。 3.配電系統(tǒng)的選定 （1）高層建筑的負(fù)荷分級(jí) 一級(jí)負(fù)荷：消防用電設(shè)備，應(yīng)急照明，消防電梯 二級(jí)負(fù)荷：客用電梯，供水系統(tǒng)，公用照明 三級(jí)負(fù)荷：居民用電等其它 （2）配電系統(tǒng) 因?yàn)楦邔咏ㄖ嬖谥患?jí)或二級(jí)負(fù)荷，因此高層建筑配電系統(tǒng)的供電電源應(yīng)有兩個(gè)獨(dú)立的回路供電或采用一條回路電源和備用電源（發(fā)電機(jī)）供電。 配電電壓采用220/380V。配電系統(tǒng)根據(jù)負(fù)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。 高層住宅的垂直干線宜采用電力電纜，分支電纜或母線槽配電、干線應(yīng)在電氣豎井內(nèi)敷設(shè)，而電纜截面應(yīng)按發(fā)熱條件選（即：使其允許載流量不小于通過相線的計(jì)算電流），再校驗(yàn)電壓損和機(jī)械度。 高層住宅中只有一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷才用雙電源供電，設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意。 每個(gè)住宅單元應(yīng)設(shè)宅配電總箱、樓層電表箱和住戶配電箱，樓層電表箱與住戶配電箱應(yīng)分開設(shè)置。公用走廊、樓梯間照明負(fù)荷應(yīng)單獨(dú)設(shè)公用電表計(jì)量。住宅電能計(jì)量系統(tǒng)應(yīng)采用總線式集中抄表或自動(dòng)抄表系統(tǒng)，以便物業(yè)管理。 住戶配電箱應(yīng)設(shè)照明回路和一般電源插座回路、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(dǎo)線截面選擇外，其余回路導(dǎo)線截面選擇參照前面所述的電纜截面選擇。 照明回路對(duì)電壓要求較高。按GB50034－92規(guī)定，燈的端電壓一般不應(yīng)高于其額定電壓的105％，也不宜低于其額定電壓的95％。因此照明回路導(dǎo)線截面選擇應(yīng)按下式：A=∑M＋∑αM′/CΔUal％∑M——為計(jì)算線段及其后面各段（指具有與計(jì)算線段相同導(dǎo)線根數(shù)的線段）的功率矩（M=PL）之和∑αM′——為由計(jì)算線段供電而導(dǎo)線根數(shù)與計(jì)算線段不同的所有分支線的功率矩（M′=PL）之和，這些功率矩應(yīng)分別乘以對(duì)應(yīng)的功率矩?fù)Q算系數(shù)后再相加α——為功率矩?fù)Q算系數(shù)（如下表）ΔUal％′——為從計(jì)算線段的首端起至整個(gè)線路末端上的允許電壓降對(duì)線路額定電壓的百分值C——為計(jì)算系數(shù)。 計(jì)算時(shí)，應(yīng)從靠近電源的第一段干線開始，依次往后計(jì)算各線段的導(dǎo)線截面。計(jì)算出截面后，應(yīng)選取相近而偏大的標(biāo)準(zhǔn)截面。而每段導(dǎo)線截面均應(yīng)按機(jī)械強(qiáng)度和發(fā)熱條件進(jìn)行校驗(yàn)。 住宅配電線路應(yīng)設(shè)短路保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、接地保護(hù)以及漏電保護(hù)。為了防止電源電壓波動(dòng)對(duì)家用電器的影響，宜在住戶配電箱內(nèi)裝設(shè)浪涌抑制保護(hù)裝置，住宅室內(nèi)配線宜用PVC管暗敷。 4.高層建筑的保護(hù)接地系統(tǒng)、等電位聯(lián)結(jié)、接地保護(hù)的設(shè)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(hù)接地形式應(yīng)采用TT接地系統(tǒng)，且設(shè)專用保護(hù)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(hù)接地形式應(yīng)采用TN－S形式。 （2）等電位聯(lián)結(jié)是使電氣裝置各外露可導(dǎo)電部分和裝置外可導(dǎo)電部分電位基本相等的一種電氣聯(lián)結(jié)。等電位聯(lián)結(jié)的作用，在于降低接觸電壓，以保障人員安全。按GB50054－95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，采用接地故障保護(hù)時(shí)，在建筑物內(nèi)應(yīng)作總等電位聯(lián)結(jié)。而當(dāng)電氣裝置或其某一部分的接地故障保護(hù)不能滿足規(guī)定要求時(shí)，尚應(yīng)在局部范圍內(nèi)做局部等電位聯(lián)結(jié)。因此高層建筑住宅中的浴室、衛(wèi)生間、廚房等應(yīng)做局部等電位聯(lián)結(jié)。 （3）接地保護(hù) a.TN－S系統(tǒng)中接地保護(hù)：對(duì)己有總等電位聯(lián)結(jié)的措施；若配電線路只供給固定式用電設(shè)備的末端線路，接地故障保護(hù)動(dòng)作時(shí)間不宜大于5s，即top（E）≤5s 若供電給手握式和移動(dòng)式電氣設(shè)備的末端線路，則top（E）≤0.4s 而系統(tǒng)配電線路接地故障保護(hù)的動(dòng)作電流Iop（E）應(yīng)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(hù)可由過流保護(hù)或零序電流保護(hù)來實(shí)現(xiàn)，如達(dá)不到保護(hù)要求時(shí)，則應(yīng)采用漏電電流保護(hù)。 b.TT系統(tǒng)中的接地保護(hù) 己采用總等電位聯(lián)結(jié)措施的，其接地保護(hù)滿足下式：Iop（E）RE≤50v 其中：Iop（E）_接地故障保護(hù)動(dòng)作電流RE_電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分的接地電阻和PE線電阻 當(dāng)采用過流保護(hù)時(shí)，反時(shí)限特性過流保護(hù)電器Iop（E）應(yīng)保證5s內(nèi)切斷接地故障回路；而當(dāng)采用瞬時(shí)動(dòng)作特性過流保護(hù)時(shí)，Iop（E）應(yīng)保證瞬時(shí)切斷接地故障回路。 若過流保護(hù)達(dá)不到上述要求時(shí)，則采取漏電電流保護(hù)。 第 5 頁 共 5 頁