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        分支電纜在建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

        2009-07-29 07:11:36郭克強(qiáng)
        關(guān)鍵詞:設(shè)計(jì)要求規(guī)范

        郭克強(qiáng) 陳 友

        摘 要:分支電纜是一種新型的預(yù)制型建筑配電電纜,廣泛用于中高層建筑、大型廠房、文體場(chǎng)館的電力配送,該產(chǎn)品根據(jù)各個(gè)具體建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和配電要求,將主干電纜、分支線電纜、分支連接體等三部分進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)制造,具有優(yōu)良的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),在工程經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)先進(jìn)性和安裝便利性方面,比傳統(tǒng)電纜和母線具有突出的優(yōu)點(diǎn)。本文重點(diǎn)分析介紹該產(chǎn)品在符合建筑電氣的相關(guān)規(guī)范方面的技術(shù)先進(jìn)性。

        關(guān)鍵詞:分支電纜;設(shè)計(jì)要求;規(guī)范

        1 相關(guān)規(guī)范對(duì)建筑電氣系統(tǒng)中配電線路的設(shè)計(jì)要求

        建筑電氣相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范目前與建筑電氣低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)的規(guī)范主要有:

        GB50052-1995 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、GB50054-1995 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范 、JGJ/T16-92 民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范 、GBJ16-87 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(1997年版本)、GB50045-1995 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范其中:《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》是兩項(xiàng)基礎(chǔ)規(guī)范,主要內(nèi)容參照采用了IEC標(biāo)準(zhǔn)。民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》中供電系統(tǒng)和低壓配電部分與其規(guī)定基本一致,但由于這是一個(gè)建筑行業(yè)的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn),建筑相關(guān)的部分規(guī)定更具體,如供電系統(tǒng)的負(fù)荷簡(jiǎn)等級(jí),除規(guī)定分級(jí)原則外,更規(guī)定了各類具體建筑名稱的負(fù)荷級(jí)別。

        2 相關(guān)規(guī)范對(duì)建筑電氣系統(tǒng)中配電線路設(shè)計(jì)指導(dǎo)方向

        由于上述規(guī)范在頒布實(shí)施時(shí),分支電纜產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)還沒有應(yīng)用先例,因此在規(guī)范中并未提及分支電纜,但在眾多條款中體現(xiàn)了設(shè)計(jì)指導(dǎo)方向,總的說來(lái),有三種觀點(diǎn):

        關(guān)于配電級(jí)數(shù)--越少越好;關(guān)于配電方式,從高到低依次為放射式>樹干式>分區(qū)樹干式>鏈接式;關(guān)于安裝敷設(shè)方式,應(yīng)與環(huán)境、建筑特征、機(jī)電應(yīng)力等多種因素相適應(yīng)。

        2.1 關(guān)于配電級(jí)數(shù):對(duì)配電級(jí)數(shù)而言,GB50052-95第3.07條規(guī)定:供電系統(tǒng)應(yīng)簡(jiǎn)單可行,同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級(jí)數(shù)不宜多于兩級(jí),JGJ/T16-92《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》中8.14條規(guī)定:“自變壓器一次側(cè)至用設(shè)備之間的低壓配電級(jí)數(shù)不宜超過三級(jí),但對(duì)非重要負(fù)荷供電時(shí),可超過三級(jí)?!鄙鲜鲆?guī)范體現(xiàn)了一個(gè)要領(lǐng),那就是配電級(jí)數(shù)越少越好,越少可行性越高,技術(shù)越先進(jìn)。

        2.2 關(guān)于配電方式,GB50052-95中第6.02、6.03、6.04、6.05條中提出:“在正常環(huán)境的車間或建筑物內(nèi),當(dāng)大部分用電設(shè)備為中小容量,但無(wú)特殊要求時(shí),宜采用樹干式配電”,“當(dāng)用電設(shè)備為大容量,或負(fù)荷性質(zhì)重要,或在有特殊要求的車間、建筑物內(nèi),宜采用放射式配電”,“當(dāng)部分用電設(shè)備離供電點(diǎn)較遠(yuǎn),而彼此相距很近、容量很少的用電設(shè)備,可采用鏈?zhǔn)脚潆?,但每一回路環(huán)鏈設(shè)備不超過5臺(tái),其總?cè)萘坎灰顺^10kW”:“在高層建筑物內(nèi),當(dāng)向樓層各配電點(diǎn)供電時(shí),宜采用分區(qū)樹干式配電,但部分較大容量的集中負(fù)荷或重要負(fù)荷,應(yīng)從低壓配電室以放射式配電”。

        2.3JGJ/T16-92《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)配電方式有更為詳細(xì)的規(guī)定,如:“8.2.15居住小區(qū)的高層建筑,宜采用放射式配電”“8.2.2.4除多層民用住宅外的其他民用建筑,對(duì)于較大的集中負(fù)荷或較重要的負(fù)荷應(yīng)從配電室以放射式配電;對(duì)于向多層配電間或配電箱配電,宜采用樹干式和分區(qū)樹干式的方式”“由層間配電間或?qū)优潆娤渲粮鞣峙潆娤涞呐潆?,宜采用放射式與樹干式結(jié)合的方式”,8.2.3.2對(duì)于容量較大的集中負(fù)荷或重要負(fù)荷,宜從配電室以放射式配電對(duì)各層配電間的配電宜采用下列方式之一:

        工作電源采用分區(qū)樹干式,備用電源也采用分區(qū)樹干式或首層至頂層垂直干線的方式。

        工作電源和多用電源都采用由首層到頂層垂直干線方式。工作電源采用分區(qū)樹干式,多用電源取自應(yīng)急照明等電源干線。

        上述規(guī)定,是限于制定規(guī)范時(shí),分支電纜尚未在國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用,供電線路主要依賴普通電力電纜和母線。筆者認(rèn)為,在應(yīng)用分支電纜配電后,上述規(guī)定應(yīng)該可以簡(jiǎn)化。放射式高于樹干式,又高于鏈接式的觀點(diǎn)。

        2.4關(guān)于電纜和母線安裝敷設(shè)方式。

        GB50054-94中5.5.1、JGJ/T16-92中9.12.1都規(guī)定“封閉母線宜用于干燥和無(wú)腐蝕性的屋內(nèi)場(chǎng)所?!?/p>

        GB50054-94中5.7.2、JGJ/T16-92中4.13.5規(guī)定“豎井垂直布線時(shí)應(yīng)考慮下列因素:……。垂直干線與分支線的連接方法?!?/p>

        GB50054-94中5.7.3豎井內(nèi)垂直布線采用大容量單芯電纜大容量線線作干線時(shí),應(yīng)滿足下列條件:載流量要留有一定的裕度;安裝及維修方便和經(jīng)濟(jì)。

        GBJ16-87《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中10.1.4規(guī)定:消防用電設(shè)備的配電線路應(yīng)穿管保護(hù)。當(dāng)暗敷時(shí)應(yīng)敷時(shí)應(yīng)敷設(shè)在非燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi),其保護(hù)層厚度不應(yīng)小于3cm,明敷時(shí)必須穿金屬管,并采取防火措施。采用絕緣和護(hù)套為非延續(xù)燃性材料的電纜時(shí),可不采取穿金屬管保護(hù),但應(yīng)敷設(shè)在電纜井溝內(nèi)。

        GB50045-95《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中對(duì)消防電源及其配電,9.1.4條也規(guī)定了相同內(nèi)容。

        上述規(guī)范說明:電纜配電比母線具有更好的環(huán)境適應(yīng)性,安裝敷設(shè)更便利。

        在熟悉電氣規(guī)范的相關(guān)規(guī)定后,讓我們來(lái)分析分支電纜配電方法與規(guī)范的符合性與技術(shù)先進(jìn)性.

        3 分支電纜配電的技術(shù)先進(jìn)性

        3.1 分支電纜的配電方式。在一個(gè)n層的大樓中,垂直豎井干線和各樓層供電由一根整預(yù)制的分支電纜完成,總配電柜;樓層配電箱,轉(zhuǎn)接箱,當(dāng)總配電柜與轉(zhuǎn)接箱之間距離不遠(yuǎn)時(shí),(滿足載流量與起動(dòng)運(yùn)行壓降要求)一般不予選用,這樣可減少一個(gè)連接點(diǎn),節(jié)約投資。

        3.2 分支電纜配電的技術(shù)先進(jìn)性從上述配電系統(tǒng)的分析中,可以知道分支電纜可以使樓層配電簡(jiǎn)化成二級(jí)配電,每個(gè)樓層都可以達(dá)到最簡(jiǎn)單的二級(jí)配電,符合規(guī)范中配電級(jí)數(shù)越少越好的原則,這是先進(jìn)性之一。

        分支電纜配電系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)是一種放射式配電系統(tǒng),適用于各種重要場(chǎng)合甚至是特別重要場(chǎng)合的配電,這是先進(jìn)性之二。

        分支電纜是一種經(jīng)過預(yù)制的電力電纜,其外形和結(jié)構(gòu)特征仍然具備電纜特性,而且接頭經(jīng)過密封絕緣處理,在出廠時(shí)經(jīng)受過水中耐壓和絕緣電阻試驗(yàn),因此對(duì)環(huán)境要求低,能適用于潮濕、鹽霧酸堿等環(huán)境,而母線在規(guī)范中明確不能應(yīng)用于這些環(huán)境,比母線適用范圍廣。而且,其安裝方式簡(jiǎn)便,施工工期短,工費(fèi)低,符合規(guī)范中設(shè)計(jì)應(yīng)注重經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn),這是其技術(shù)先進(jìn)性之三。

        4 分支電纜配電設(shè)計(jì)的注意點(diǎn)

        我們已分析:分支電纜配電系統(tǒng)的技術(shù)先進(jìn)性,可以說分支電纜就是一種為現(xiàn)代建筑度身定做,量體裁衣的專業(yè)產(chǎn)品,具有最佳的適用性和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性,但在工程設(shè)計(jì)中,需注意一點(diǎn)——那就是分支線的保護(hù)問題。對(duì)由于支線截面一般都有比干線小,因此,當(dāng)支線發(fā)生過載或短路時(shí),干線保護(hù)系統(tǒng)一般不會(huì)對(duì)其發(fā)生作用,必須在支線配電箱中設(shè)置保護(hù)器,保護(hù)器與分支接頭問題不超過3m,如超過,分支線必須受敷設(shè)在不燃的管或槽中,且當(dāng)該段發(fā)生單相或兩相短路時(shí),干線保護(hù)應(yīng)能夠斷開。對(duì)此,應(yīng)予以注意。

        分支電纜作為一種從國(guó)外傳入的新型建筑配電電纜,已經(jīng)在國(guó)內(nèi)眾多工程中得到推廣應(yīng)用,并且已為廣大設(shè)計(jì)人員認(rèn)同并使用。本文旨在說明分支電纜配電與現(xiàn)有建筑電氣相關(guān)規(guī)范的一致性,并能更好地體現(xiàn)規(guī)范的指導(dǎo)思想。是一種能滿足現(xiàn)有規(guī)范的一種最先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)的配電方式。因水平所限,文中如有謬誤,敬請(qǐng)讀者指正。

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