馮尚飛

長(zhǎng)沙規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，中國(guó)·湖南 長(zhǎng)沙 410000

1 引言

建筑的基礎(chǔ)應(yīng)用措施是否能夠在施工過程中產(chǎn)生應(yīng)有的作用就要看電氣工程，其內(nèi)容涵蓋結(jié)構(gòu)化布線、防雷接地、高低壓變配電、照明光源以及動(dòng)力系統(tǒng)等[1]。

2 工程概況

本項(xiàng)目位于中國(guó)永州市道縣敦頤路與鷺鷥路交匯處，本工程總用地面積約122218.24m2。本工程由教學(xué)樓、科技樓、綜合樓（圖書館、藝術(shù)樓和報(bào)告廳、汽車庫(kù)等組合）、食堂、學(xué)生宿舍、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)看臺(tái)、門衛(wèi)等單體建筑組成。地上最高6層，總建筑面積為67848.98m2，地上單體均為多層建筑，綜合樓一層車庫(kù)為三類車庫(kù)。

3 供電電源與配電系統(tǒng)

①本工程從城區(qū)變電站引入的一回10kV電源，與作為備用電源的自建320kW柴油發(fā)電機(jī)組，形成雙電源供電，滿足二級(jí)負(fù)荷供電及日常教學(xué)用電要求。

②本工程應(yīng)急照明、疏散照明、消防設(shè)備用電、保安用電負(fù)荷以及教學(xué)樓、科技樓、學(xué)生宿舍的主要通道照明、閱覽室及主要通道照明、廚房主要設(shè)備用電、冷庫(kù)、主要操作間、備餐間照明等為二級(jí)負(fù)荷，其余為三級(jí)負(fù)荷。

③本工程在綜合樓一層設(shè)置中心變配電間，中心配電間設(shè)置兩臺(tái)800kVA干式變壓器，中心配電間供除學(xué)生宿舍外其余單體電源，另在學(xué)生宿舍區(qū)域設(shè)置室外箱式變電站供宿舍電源，容量為630kVA（利用前期施工已設(shè)室外箱變）；中心配電間高壓開關(guān)柜采用KYN28A系列開關(guān)柜，低壓開關(guān)柜采用GCS型抽屜柜，選用變壓器均為帶防護(hù)罩節(jié)能型干式變壓器。10kV采用單母線不分段運(yùn)行方式，并設(shè)微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)，0.4kV采用單母線分段運(yùn)行方式，設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，與變壓器主開關(guān)電氣聯(lián)鎖，任何情況只能合閘其中二個(gè)開關(guān)。經(jīng)初步計(jì)算，本工程中心配最高電力計(jì)算負(fù)荷為1246.7kW，選擇2臺(tái)800kVA節(jié)能型干式變壓器，平均負(fù)載率為81.9%；室外預(yù)裝式變電站最高電力計(jì)算負(fù)荷為485.4kW，選擇1臺(tái)630kVA節(jié)能型干式變壓器，平均負(fù)載率為80%。本次設(shè)計(jì)預(yù)留緩建體育館及教師周轉(zhuǎn)用房電源。

④中壓供電系統(tǒng)。10kV電源電纜采用埋地引入至變配電間，10kV系統(tǒng)采用單母線接線。在10kV出線開關(guān)柜內(nèi)裝設(shè)避雷器作為真空斷路器的操作過電壓保護(hù)。真空斷路器選用彈簧儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)，采用直流鉛酸免維護(hù)電池柜作為操作、繼電保護(hù)及信號(hào)的電源，電源容量按40AH配備。

⑤為保證二級(jí)負(fù)荷供電可靠性，本工程設(shè)置一臺(tái)320kW柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源，在市電停電，應(yīng)急聯(lián)絡(luò)開關(guān)自動(dòng)投入由柴油發(fā)電機(jī)組給二級(jí)負(fù)荷供電。失壓信號(hào)延時(shí)0~10s（可調(diào)）自動(dòng)啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)組15s內(nèi)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速、電壓、頻率后，投入額定負(fù)載運(yùn)行[2]。當(dāng)市電恢復(fù)30~60s（可調(diào)）后，自動(dòng)恢復(fù)市電供電。發(fā)電機(jī)的儲(chǔ)油量按1m3設(shè)置，同時(shí)在機(jī)房附近車輛可?？繀^(qū)域預(yù)留輸油管線條件，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行考慮由油罐車供油。

⑥低壓配電系統(tǒng)采用放射式和樹干式相結(jié)合，動(dòng)力設(shè)備采用放射式供電，照明回路采用樹干式供電，照明干線采用電纜在電纜井內(nèi)敷設(shè)，在大樓每層電纜井內(nèi)設(shè)置T接箱，其他配電干線采用電纜橋架在電纜井內(nèi)敷設(shè)。動(dòng)力設(shè)備從配電箱引至設(shè)備的配電線路一般采用電纜穿鋼管敷設(shè)，消防用電設(shè)備由中心配低壓母線段與柴油機(jī)形成雙電源供電，并在末端配電箱內(nèi)自動(dòng)切換。

⑦繼電保護(hù)及信號(hào)裝置：中壓系統(tǒng)采用微機(jī)綜合繼電保護(hù)裝置，進(jìn)線設(shè)電流速斷保護(hù)、定時(shí)限過電流保護(hù)、低電壓保護(hù)；變壓器設(shè)電流速斷保護(hù)、定時(shí)限過電流保護(hù)、零序保護(hù)及變壓器超溫報(bào)警信號(hào)。

⑧用電計(jì)量。中壓10kV電源進(jìn)線設(shè)專用計(jì)量柜，采用中壓側(cè)計(jì)量方式，中壓側(cè)裝有功、無功電度表。其他采用低壓計(jì)量，分照明、動(dòng)力在低壓柜內(nèi)計(jì)量。

⑨線路選擇及敷設(shè)方式。由變配電間至各用電設(shè)備均采用橋架在地下層敷設(shè)。

中壓電纜：采用10kV銅芯輻照交聯(lián)聚乙烯絕緣低煙無鹵阻燃聚乙烯護(hù)套電力電纜，沿電纜橋架敷設(shè)。

低壓線路：消防設(shè)備、應(yīng)急照明的配電線路采用礦物絕緣電力電纜，其他電纜采用低煙無鹵聚氯乙烯絕緣護(hù)套電力電纜，電線采用低煙無鹵銅芯阻燃聚乙烯絕緣電線，應(yīng)急照明電線采用低煙無鹵阻燃耐火型。

SW3(config-if-range)#sw mode tr //將二層交換機(jī)SW3的f0/1與f0/2兩個(gè)端口設(shè)置成TRUNK工作模式

低壓線路敷設(shè)：垂直線路敷于電氣豎井內(nèi)。干線電纜采用電纜橋架敷設(shè)。配電支線路沿金屬線槽或金屬管保護(hù)在吊頂內(nèi)明敷，無吊頂處線路及墻面、地面線路及穿金屬管暗敷，暗敷管線保護(hù)層厚度不小于30mm。母線槽、橋架、線槽、線管穿過樓板及防火分區(qū)隔墻處均用防火膠泥封堵。消防設(shè)備的兩路電源線路應(yīng)敷于不同的橋架中。

4 照明設(shè)計(jì)

4.1 光源選擇及照度控制

本工程有辦公、教學(xué)、車庫(kù)等。使用功能較復(fù)雜，根據(jù)使用場(chǎng)所的不同，我們合理地選擇了光源的光效、顯色性、壽命、啟動(dòng)點(diǎn)燃和再啟燃時(shí)等光電特性指標(biāo)，照明采用高光效光源和高效燈具，如LED、電子節(jié)能高效熒光燈等，所有照明均應(yīng)滿足各功能房間照度需要，并控制其功率密度值[3]。

4.2 教室照明設(shè)計(jì)

教室照明燈具與課桌面的垂直距離不小于1.7m。教室黑板應(yīng)設(shè)置專用黑板照明，黑板照明燈具應(yīng)采用非對(duì)稱配光的燈具；且黑板上的垂直照度值不低于教室的平均水平照度值。教室課桌區(qū)域內(nèi)的照度均勻度小應(yīng)小于0.7，課桌周圍0.5m范圍內(nèi)的照度均勻度不應(yīng)小于0.5。教室黑板面上的照度均勻度不應(yīng)小于0.7。教室的不舒適眩光應(yīng)采用統(tǒng)一眩光值（UGR）評(píng)價(jià)，且不宜大于19；教室燈具布置燈管應(yīng)采用長(zhǎng)軸垂直于黑板的方向布置。

4.3 辦公室及其他場(chǎng)所照明設(shè)計(jì)

會(huì)議室、辦公室等宜采用細(xì)管徑三基色直管形熒光燈；休息室等采用細(xì)管徑直管形熒光燈、緊湊型熒光燈；體育館籃球場(chǎng)采用金屬鹵化物燈，滿足球場(chǎng)照明需求。

4.4 應(yīng)急照明設(shè)計(jì)

公共區(qū)域均設(shè)置應(yīng)急照明及疏散指示照明。地下車庫(kù)、設(shè)備用房的應(yīng)急照明采用雙電源事故照明箱供電，應(yīng)急照明在火災(zāi)時(shí)可由消防控制室強(qiáng)制點(diǎn)亮，教學(xué)區(qū)等公共區(qū)域設(shè)置自帶鎘鎳電池?zé)艟咦鳛閼?yīng)急照明，且教室疏散場(chǎng)所地面最低照度不應(yīng)低于5l。疏散指示照明均采用自帶鎘鎳電池?zé)艟?。所有自帶鎘鎳電池?zé)艟叱掷m(xù)供電時(shí)間不小于30min。消防控制室、風(fēng)機(jī)房、水泵房以及電井內(nèi)自帶鎘鎳電池?zé)艟叱掷m(xù)供電時(shí)間不小于180min。

4.5 室外照明設(shè)計(jì)

室外校園照明宜采用發(fā)光二極管（LED）燈、高壓鈉燈或金屬鹵化物燈等光源的燈具，塑造寧?kù)o淡雅的校園照明氛圍。

5 防雷與接地系統(tǒng)

①本工程屬于人員密集場(chǎng)所，按二類防雷建筑物設(shè)計(jì)。在屋頂四周設(shè)避雷帶，形成不大于10×10m或12×8m的網(wǎng)格，高出屋面所有金屬構(gòu)件與避雷帶相連。利用大樓柱內(nèi)主鋼筋兩根Φ16以上，從下至上焊接連通作防雷引下線。

③每三層利用建筑物四周圈梁內(nèi)的鋼筋設(shè)置一圈均壓環(huán)，每層外墻的欄桿、金屬門窗及其他金屬構(gòu)件與均壓環(huán)相連，均壓環(huán)與所有防雷引下線連接。

④豎直敷設(shè)的金屬管道及金屬物的頂端和底端與防雷裝置連接。

⑤本工程利用大樓基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)作接地裝置，保護(hù)接地、工作接地、防雷接地、消防系統(tǒng)接地共用一套接地裝置，并設(shè)總等電位聯(lián)結(jié)及輔助等電位聯(lián)結(jié)，接地電阻要求不大于1Ω。

⑥配電系統(tǒng)設(shè)二級(jí)防浪涌保護(hù)器。

⑦低壓配電系統(tǒng)接地型式為TN-S，在電纜豎井內(nèi)設(shè)25×5銅排作為專用的PE線。

6 消防設(shè)計(jì)

①消防用電設(shè)備為雙電源供電，并在末端配電箱內(nèi)自動(dòng)切換。消防用電設(shè)備和應(yīng)急事故照明的線路穿鋼管敷設(shè)在非燃燒體內(nèi)，在豎井內(nèi)采用防火電纜沿阻燃型橋架敷設(shè)。

②消防自控?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)有自動(dòng)和手動(dòng)兩種觸發(fā)裝置，地下室區(qū)域設(shè)置感煙探測(cè)器，配電間、防火卷簾兩側(cè)等場(chǎng)所設(shè)感溫感煙組合探測(cè)器。

消防水泵控制柜就近設(shè)置于水泵附近，防護(hù)等級(jí)不低于IP55。消防水泵能手動(dòng)啟停和自動(dòng)啟動(dòng)。消防水泵控制柜在平時(shí)應(yīng)消防水泵處于自動(dòng)啟泵狀態(tài)，且不設(shè)置自動(dòng)停泵的控制功能，停泵應(yīng)由具有管理權(quán)限的工作人員根據(jù)火災(zāi)撲救情況確定。且具有機(jī)械應(yīng)急啟泵功能，能保證在控制柜內(nèi)的控制線路發(fā)生故障時(shí)由有管理權(quán)限的人員緊急啟動(dòng)消防水泵。機(jī)械應(yīng)急啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)確保消防水泵在報(bào)警后5min內(nèi)正常工作。消防控制柜或控制盤設(shè)置有專用線路連接的手動(dòng)直接啟泵按鈕。

7 結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展大環(huán)境下，電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展取得了優(yōu)異的成績(jī)，運(yùn)用也變得越來越成熟，電力工程設(shè)計(jì)顯得越來越重要，希望對(duì)以后的工作提供建議。