李金冬,許 茁

(中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)集團(tuán)有限公司,北京 100055)

援外項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)有其特殊性,雖然在與受援國(guó)簽訂設(shè)計(jì)合同中規(guī)定：設(shè)計(jì)工作全部遵照中國(guó)的設(shè)計(jì)規(guī)范,但由于受援助的國(guó)家范圍很廣,涉及亞洲、非洲、大洋洲、拉丁美洲、東歐等五大洲,各個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有所不同。電氣設(shè)計(jì)不能完全照搬國(guó)內(nèi)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方法和思路,必須考慮當(dāng)?shù)氐牧?xí)慣做法和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。筆者多年從事援外項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)工作,借助本文對(duì)電氣設(shè)計(jì)工作進(jìn)行了分析、總結(jié),對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題,如現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研內(nèi)容、設(shè)計(jì)分界接口及設(shè)備選型等要點(diǎn)提出自己的看法,并以醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)為例,比較了國(guó)內(nèi)與援外醫(yī)院供配電系統(tǒng)組成的不同。根據(jù)援外項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和流程分述如下。

1 援外項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研內(nèi)容

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研是搞好援外設(shè)計(jì)工作的第一步。援外項(xiàng)目立項(xiàng)以后,設(shè)計(jì)單位一般要組織各專(zhuān)業(yè)人員到受援國(guó)現(xiàn)場(chǎng)考察。電氣專(zhuān)業(yè)人員要拜訪當(dāng)?shù)氐墓╇姽尽⑼ㄐ殴?、氣象局及相關(guān)的設(shè)計(jì)咨詢(xún)機(jī)構(gòu),收集電氣設(shè)計(jì)相關(guān)的各方面資料；走訪當(dāng)?shù)氐碾娖魇袌?chǎng),了解電氣設(shè)計(jì)相關(guān)產(chǎn)品的價(jià)格。主要有以下內(nèi)容。

1.1 變配電系統(tǒng)

(1)當(dāng)?shù)貒?guó)家發(fā)電廠的情況,水力發(fā)電還是火力發(fā)電；

(2)國(guó)家電網(wǎng)主干網(wǎng)及地區(qū)電網(wǎng)的電壓等級(jí)；

(3)民用電壓等級(jí)及其上一級(jí)電壓等級(jí),電壓波動(dòng)范圍；

(4)電源頻率及其允許頻率波動(dòng)范圍；

(5)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的中性點(diǎn)接地形式：直接接地、經(jīng)消弧線圈接地、經(jīng)電阻器接地(高電阻還是低電阻)、不接地；

(6)中壓配電母線短路容量、繼電保護(hù)要求(定時(shí)限或反時(shí)限)；

(7)電費(fèi)計(jì)量方式及功率因數(shù)要求；

(8)低壓配電系統(tǒng)的接地形式,所建項(xiàng)目的地質(zhì)及土壤電阻系數(shù)；

(9)高壓柜、低壓柜、變壓器、高低壓電纜等產(chǎn)品的價(jià)格、品牌、生產(chǎn)國(guó)家。

1.2 照明

(1)光源與燈具使用情況,產(chǎn)品供應(yīng)及價(jià)格；

(2)開(kāi)關(guān)、插座、照明配電箱使用情況,產(chǎn)品供應(yīng)及價(jià)格(特別是開(kāi)關(guān)插銷(xiāo)等是本國(guó)生產(chǎn)還是從外國(guó)進(jìn)口)。

1.3 防雷與接地

(1)當(dāng)?shù)氐睦妆┤諗?shù)及雷電情況,防雷設(shè)防情況及習(xí)慣做法；

(2)接地的具體做法、阻值要求。

1.4 電話

(1)電話交換機(jī)制式(縱橫、程控)、交換機(jī)型號(hào)、生產(chǎn)國(guó)家、用戶(hù)撥號(hào)方式(雙音頻、脈沖)；

(2)是否允許設(shè)立用戶(hù)交換機(jī),用戶(hù)交換機(jī)與供給項(xiàng)目的電話局用交換機(jī)的接口方式(包括中繼方式、信令方式、信號(hào)方式)；

(3)通信傳輸方式(有線或無(wú)線),采用光纜、電纜、微波、衛(wèi)星等,通信線路敷設(shè)方式(架空、直埋、管道)。

1.5 電視、廣播

電視信號(hào)質(zhì)量、制式(PAL、NTSC、SEVAM)和廣播節(jié)目頻段(UHF、VHF)。

1.6 既有建筑的建設(shè)及使用情況

要了解與擬建項(xiàng)目類(lèi)似的既有建筑電氣系統(tǒng)配置及使用情況,包括低壓配電、動(dòng)力照明、防雷接地、電話、電視、綜合布線等。盡量多搜集資料,了解當(dāng)?shù)氐牧?xí)慣做法和特殊要求。

2 設(shè)計(jì)分界接口

設(shè)計(jì)合同一定與外方簽訂清晰明確的設(shè)計(jì)分界接口,明確各方職責(zé)及承擔(dān)的設(shè)計(jì)施工內(nèi)容。一般需要簽訂以下設(shè)計(jì)分界接口。

2.1 供電電源

援外設(shè)計(jì)一般是定額設(shè)計(jì),總體概算不能突破,建筑材料除水泥、砂子外,鋼筋、門(mén)窗、水暖及電氣設(shè)備等均需在國(guó)內(nèi)采購(gòu)。但實(shí)際設(shè)計(jì)工作中,由于受援國(guó)的中壓電壓等級(jí)千差萬(wàn)別,有些中壓電壓等級(jí)的高壓柜及變壓器國(guó)內(nèi)沒(méi)有廠家生產(chǎn),需要從國(guó)外進(jìn)口,這勢(shì)必增加設(shè)計(jì)概算。為此擬建項(xiàng)目供電電源分界接口一般建議設(shè)在擬建項(xiàng)目總配電柜進(jìn)線開(kāi)關(guān)上口,高壓柜、變壓器及低壓電源引入由外方負(fù)責(zé)并承擔(dān)相應(yīng)費(fèi)用。

2.2 電話、有線電視及網(wǎng)絡(luò)

電話設(shè)計(jì)分界接口為電話組線箱,電話電纜由外方負(fù)責(zé)引來(lái)。

網(wǎng)絡(luò)一般只負(fù)責(zé)平面及豎向管線的敷設(shè)、出口面板的安裝,網(wǎng)絡(luò)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備及進(jìn)線一般由外方負(fù)責(zé),中方負(fù)責(zé)把網(wǎng)線引至網(wǎng)絡(luò)機(jī)房。

有線電視設(shè)計(jì)分界接口為電視前端箱,中方負(fù)責(zé)電視前端箱以后的有線電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工,電視信號(hào)由外方負(fù)責(zé)引來(lái)。

3 供配電系統(tǒng)

由于援外項(xiàng)目分布在很多國(guó)家,各個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)形式不太一樣,政局穩(wěn)定的國(guó)家,其經(jīng)濟(jì)形勢(shì)相對(duì)較好,供電系統(tǒng)也比較穩(wěn)定可靠,參照我國(guó)目前的習(xí)慣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以滿(mǎn)足使用要求。但在有些國(guó)家,由于剛剛經(jīng)過(guò)戰(zhàn)亂,經(jīng)濟(jì)形勢(shì)處于崩潰的邊緣,國(guó)家電網(wǎng)遭到嚴(yán)重破壞,短時(shí)間內(nèi)根本不可能恢復(fù),為使援外項(xiàng)目可以正常使用,造福于受援國(guó)人民,必須結(jié)合當(dāng)?shù)氐墓╇娤到y(tǒng)情況進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)。下面以援助非洲某國(guó)家一所綜合醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)為例,做以比較。

該醫(yī)院為100床綜合醫(yī)院,醫(yī)院總用地面積為2.74 hm2,總建筑面積為7 221.09 m2。由門(mén)診樓、醫(yī)技樓、住院樓、綜合樓及附屬用房等組成。

急診部的所有用房、監(jiān)護(hù)病房、分娩室、手術(shù)部、手術(shù)室空調(diào)、CT掃描室和必須持續(xù)供電的精密醫(yī)療裝備、醫(yī)院中的消防設(shè)備用電、醫(yī)用電梯、應(yīng)急照明、疏散照明等為一級(jí)負(fù)荷,檢查室、X光機(jī)等為二級(jí)負(fù)荷,其余為三級(jí)負(fù)荷。

《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ16—2008)第3.3.2條規(guī)定：二級(jí)及以上醫(yī)院重要醫(yī)療設(shè)備為一級(jí)負(fù)荷。第3.2.8條規(guī)定：一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由2個(gè)電源供電,當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí),另一個(gè)電源不應(yīng)同時(shí)受到破壞。第3.2.9條規(guī)定：一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源。

國(guó)內(nèi)二級(jí)及以上醫(yī)院設(shè)計(jì)時(shí),一般從市政引接2路電源,并自備能在15s內(nèi)自啟動(dòng)的發(fā)電機(jī)。低壓系統(tǒng)采用單母線分段,中間加母聯(lián)的供電方式,柴油發(fā)電機(jī)與市電聯(lián)動(dòng),經(jīng)ATS(自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān))后引至應(yīng)急母線。正常情況下,重要負(fù)荷由2路市電同時(shí)供電,末端切換。當(dāng)一路市電故障時(shí),備用電源投切時(shí)間短、運(yùn)行便捷、可靠,還可通過(guò)母聯(lián)開(kāi)關(guān)合閘恢復(fù)大部分設(shè)備的供電。當(dāng)兩路市電均故障時(shí),發(fā)電機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng),保證特別重要負(fù)荷的供電,供配電系統(tǒng)見(jiàn)圖1。

圖1 國(guó)內(nèi)醫(yī)院通常的供配電系統(tǒng)

援外醫(yī)院如當(dāng)?shù)乜梢匀〉?路可靠電源,可以參照國(guó)內(nèi)通常設(shè)計(jì)方法及思路。

該援外醫(yī)院所在地沒(méi)有市政供電,為滿(mǎn)足醫(yī)院的正常使用,需要設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組。為此該醫(yī)院共設(shè)置3臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組。柴油發(fā)電機(jī)1及柴油發(fā)電機(jī)2每臺(tái)帶全部一二負(fù)荷和一半三級(jí)負(fù)荷；柴油發(fā)電機(jī)3作為柴油發(fā)電機(jī)1及柴油發(fā)電機(jī)2的備用,分別與柴油發(fā)電機(jī)1、2設(shè)置轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),接線示意見(jiàn)圖2。

圖2 3臺(tái)發(fā)電機(jī)組接線示意

低壓配電室低壓柜分列運(yùn)行,不設(shè)母聯(lián),進(jìn)線柜設(shè)雙電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。柴油發(fā)電機(jī)1,2分別接至進(jìn)線開(kāi)關(guān),與市電聯(lián)動(dòng)(預(yù)留市電接入條件)。配電系統(tǒng)見(jiàn)圖3。

圖3 援外醫(yī)院的配電系統(tǒng)

該設(shè)計(jì)方案贏得設(shè)計(jì)監(jiān)理及受援方的贊成,可以滿(mǎn)足醫(yī)院建成以后的正常運(yùn)行。目前該項(xiàng)目已經(jīng)開(kāi)工建設(shè)。

4 電器設(shè)備選型

4.1 低壓斷路器

目前民用電壓等級(jí)有以下幾種：415 V/240 V、380 V/220 V、110 V等,合資品牌低壓斷路器如施耐德、ABB、西門(mén)子、海格均可以滿(mǎn)足使用要求。

4.2 電線電纜

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的額定電壓450 V/750 V導(dǎo)線及額定電壓600 V/1 000 V電纜均滿(mǎn)足電壓等級(jí)要求,可以放心選用。

4.3 燈具

根據(jù)在國(guó)外多次考察了解的情況,目前我國(guó)燈具出口到很多國(guó)家,特別是一些經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的國(guó)家,可以在單相240、220、110 V等不同電壓等級(jí)下使用,但設(shè)計(jì)圖紙一定要注明電壓等級(jí)和功率,以便施工單位采購(gòu)。

4.4 開(kāi)關(guān)與插座

面板開(kāi)關(guān)選用國(guó)內(nèi)名牌產(chǎn)品均可在工程上使用,但插座有很多標(biāo)準(zhǔn),如美標(biāo)、歐標(biāo)、意標(biāo)等,這些插座在國(guó)內(nèi)基本都有合資企業(yè)生產(chǎn)。設(shè)計(jì)考察時(shí)必須調(diào)查清楚,并在設(shè)計(jì)圖紙注明。有些工程如醫(yī)院,在建設(shè)醫(yī)院的同時(shí)還要提供必要的醫(yī)療設(shè)備,這時(shí)就要分類(lèi)標(biāo)清楚。我們提供醫(yī)療設(shè)備使用的插座需要用國(guó)標(biāo)插座,其他辦公場(chǎng)所使用的要用當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)的插座。

5 結(jié)語(yǔ)

援外電氣設(shè)計(jì)要對(duì)當(dāng)?shù)氐碾娏半娪嵡闆r調(diào)查清楚,要與外方簽訂明確的設(shè)計(jì)接口,要結(jié)合當(dāng)?shù)氐碾娫辞闆r合理組成電氣系統(tǒng),電器產(chǎn)品必須符合當(dāng)?shù)厥褂昧?xí)慣。筆者結(jié)合自己多年從事電氣設(shè)計(jì)的工作經(jīng)驗(yàn),針對(duì)援外項(xiàng)目中的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研內(nèi)容、設(shè)計(jì)分界接口、供配電系統(tǒng)及設(shè)備選型等進(jìn)行了較為詳盡的總結(jié),希望能對(duì)從事援外或海外項(xiàng)目的電氣設(shè)計(jì)人員有所裨益,在援外項(xiàng)目中創(chuàng)造更多的精品工程。

[1]JGJ16—2008,民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．

[2]GB50052—1995,供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．

[3]GB50054—1995.低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．

[4]任元會(huì).工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)電力出版社,2006.