史學(xué)偉

摘要：當(dāng)前，民用建筑發(fā)展迅猛。建筑必須有一個完善的、安全的、可靠的供電系統(tǒng)作保證。本文對民用建筑供電電源、配電室的選擇、負(fù)荷、配電系統(tǒng)設(shè)計等問題做以分析探討。

關(guān)鍵詞： 供電電源 應(yīng)急電源 配電室 接線形式

Abstract: currently, the civil construction is developing rapidly. Building must have a perfect, safe and reliable power supply system guarantee. In this paper, the civil building the power supply, selection of supply, load, electrical system design by analysis such as discussed.

Key words: the power supply emergency power supply connection form

中圖分類號：S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

一、供電電源

在建筑工程設(shè)計的方案或初步設(shè)計階段，一般需要按工程（或稱之為用戶、用電單位）的重要性確定其用電負(fù)荷的等級、供電電源的數(shù)量及是否設(shè)應(yīng)急電源。

根據(jù)《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50052-95第2.0.2條、3.0.1條等相關(guān)條文的規(guī)定：“一級負(fù)荷應(yīng)由兩個電源供電”“一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除由兩個電源供電外，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源”，也就是說特別重要負(fù)荷需要三個電源供電，一般的作法是在已有兩路高壓市電的情況下，再設(shè)自備電源。白備電源一般是采用柴油發(fā)電機(jī)組或整流逆變裝置(簡稱EPS)電源等等。

上述規(guī)范的3.0.3條指出“除一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷外，不應(yīng)按一個電源系統(tǒng)檢修或故障的同時另一電源又發(fā)生故障進(jìn)行設(shè)計”。即對一級負(fù)荷而言，兩個電源(一個電源故障時另一個電源不能同時損壞)供電就可以了，不必設(shè)第三電源。目前的實際作法，往往是根據(jù)供電部門的要求，在已有兩路高壓市電的情況下，再設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組，原因是認(rèn)為兩路高壓市電并非兩個“獨(dú)立”(不能同時損壞的)電源，提高了一級負(fù)荷用戶電源的可靠性。

上述規(guī)范第2.0.6條的條文解釋中指出，“對二級負(fù)荷，由于其停電造成的損失較大，其包括的范圍也比一級負(fù)荷廣”。工程設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)供電系統(tǒng)的停電幾率，停電帶來的損失，電源條件，供電系統(tǒng)各方案所需投資等諸多因素綜合考慮。二級負(fù)荷設(shè)備的供電有多種可選擇的方案，工程設(shè)計者應(yīng)盡量選擇安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的方案。“有條件時采用雙電源供電”。三級負(fù)荷雖然對供電的可靠性要求不高，只需一路電源供電。但在工程設(shè)計時，也要盡量使供電系統(tǒng)簡單，配電級數(shù)少，易管理維護(hù)。

二、自備(應(yīng)急)電源設(shè)計的問題探討

1.自備(應(yīng)急)電源容量的確定

自備(應(yīng)急)電源的容量應(yīng)同時考慮如下問題：滿足由它提供電源的全部用電設(shè)備的計算容量；應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的額定容量應(yīng)是額定環(huán)境條件下連續(xù)運(yùn)行12小時的標(biāo)定容量，當(dāng)環(huán)境條件不是產(chǎn)品規(guī)定的條件時，需考慮環(huán)境的影響，并按所需容量留有裕量。滿足由它供電的單臺容量最大的電動機(jī)的啟動要求。

2.應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組臺數(shù)的確定問題

2.1由于柴油發(fā)電機(jī)組是第二電源或第三電源，就不必為它再設(shè)“備用”，也就是說一個工程可以只設(shè)一臺。如果容量過大，可以設(shè)兩臺，這兩臺可并聯(lián)運(yùn)行，并考慮可互為備用。但必須注意嚴(yán)禁將自備電源與市電并網(wǎng)，以免在市電網(wǎng)故障時同時拖垮柴油發(fā)電機(jī)組。

2.2柴油發(fā)電機(jī)組的單臺容量不宜大于1000kW。

2.3一般情況下在一個變電所內(nèi)，柴油發(fā)電機(jī)組的臺數(shù)不宜多于兩臺，見JGJ／T16-92第6．1．2．1條。即在一個變電所內(nèi)的總?cè)萘恳话悴怀^2000kW。當(dāng)工程規(guī)模特別大，變壓器總安裝容量在15000kVA以上，且柴油發(fā)電機(jī)總?cè)萘勘仨毘^2000kW時，變電所也就不止一處(否則低壓供電半徑會很大，變壓器未深入負(fù)荷中心)，則柴油發(fā)電機(jī)組的設(shè)置可隨變電所的增多而增多，可不止一處，仍可做到一處不多于兩臺，每臺不大于1000kW，使柴油發(fā)電機(jī)組的供電范圍和供電半徑適當(dāng)。

3.根據(jù)用戶和用電設(shè)備的負(fù)荷等級，確定變電所內(nèi)高，低壓配電系統(tǒng)主結(jié)線形式

3.1高壓供電系統(tǒng)的形式：

3.1.1僅一路高壓電源供電，適用于三級負(fù)荷見圖1；

圖1一路高壓供電

無一級及特別重要負(fù)荷時，為滿足二級負(fù)荷設(shè)備的供電要求，也可只采用一路高壓供電?；蛘卟捎靡宦犯邏?，并設(shè)自備柴油發(fā)電機(jī)組的方案。而有條件采用兩路高壓供電時，高壓供電系統(tǒng)可采用一用一備自動互投到一段高壓母線上的結(jié)線形式。此方案高壓柜臺數(shù)少，占房間面積小，也能滿足二、三級負(fù)荷的供電可靠性要求。

3.1.2對一級負(fù)荷設(shè)備供電，一般采用兩路高壓電源單母線分段系統(tǒng)，兩段母線間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，分列同時運(yùn)行，互為備用的形式。

當(dāng)兩段母線中的任意一段母線上的變壓器均可供該工程的全部一、二級負(fù)荷時，兩段高壓母線間也可不設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)。此方案也適用于僅有二、三級負(fù)荷的大容量用戶。

轉(zhuǎn)貼3.1.3為特別重要負(fù)荷供電，需要三個電源，可采用兩路高壓市電加自備電源，也可采用三路高壓電源，采用三路高壓電源的高壓主結(jié)線有多種形式，可采用兩用一備的形式。也可采用三段母線分列同時運(yùn)行，互為備用的形式。

3.1.4 特殊情況下，特別重要用戶采用四路高壓電源供電，例如國家大劇院等工程。

3.2低壓配電系統(tǒng)也可以典型化，以兩路高壓電源、兩臺變壓器為例，對一級負(fù)荷和二級負(fù)荷供電，采用單母線分段，中間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，手動或自動投入。一級負(fù)荷由兩段母線分別引出回路到末端互投。值得注意的是為一級負(fù)荷供電的兩個電源回路，必須是由兩路高壓市電供電的兩臺變壓器的低壓側(cè)分別引來，或由一路市電一路自備電源，有些設(shè)計者常常忽略這一點，誤將末端互投的兩個回路引自同一個電源，有的是從同一臺變壓器的同一段低壓母線上引出，有的甚至從同一個低壓配電箱引出，這樣不能滿足一級負(fù)荷的供電可靠性要求，這個問題需特別注意。

三、民用建筑配電室設(shè)計

GB5003－94《10kv及以下變電所設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，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，并考慮相關(guān)的問題，如：配電室的高度、耐火等級，以及門向外開設(shè)，房間長度超過7m的應(yīng)設(shè)兩個出口等問題。

四、配電系統(tǒng)設(shè)計

1.建筑的負(fù)荷分級

一級負(fù)荷：消防用電設(shè)備，應(yīng)急照明，消防電梯；二級負(fù)荷：客用電梯，供水系統(tǒng)，公用照明；三級負(fù)荷：居民用電等其它。

2.配電系統(tǒng)負(fù)荷問題

因為建筑存在著一級或二級負(fù)荷，因此特別是對高層建筑配電系統(tǒng)的供電電源應(yīng)有兩個獨(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。

住宅中只有一級和二級負(fù)荷才用雙電源供電，設(shè)計系統(tǒng)時應(yīng)注意。每個住宅單元應(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)公用電表計量。住宅電能計量系統(tǒng)應(yīng)采用總線式集中抄表或自動抄表系統(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。

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對家用電器的影響，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。

3.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

3.1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。

3.2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)計規(guī)范》規(guī)定，采用接地故障保護(hù)時，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，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)。