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高层住宅供电设计探讨

作者 :郭良东更新时间:2012-10-31

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(嘉里置业(杭州)有限公司 浙江 杭州 310005) 摘 要:该文主要对高层住宅的供电、用户负荷计算、低压配电干线的敷设和接地及安全等进行了探讨。
关键字:高层;住宅;供电;设计。

  近年来我国人民生活水平不断提高,住宅建设高速增长,并且伴随我国的住房改革,出现了大量成片的住宅小区,从早期大量的多层住宅区,到如今随着地价的上升,高层住宅发展更为迅猛,并配以地下停车库、会所、游泳池、网球场、小广场、商铺、餐饮等完善的配套设施,本文阐述高层住宅供电设计的一些要点。
一、小区供电
1. 负荷等级。按我国现有的有关规范规定,凡住宅户内用电均按三级负荷供电,而小区的配套设施如面积较大或带有空调系统的会所、商铺及地下停车库等则应根据《建筑防火设计规范》(GB50016-2006)、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)《火灾自动报警系统设计规范》(GB 50116-98)、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB 50067-97)设置相应的消防设施,且上述消防设备应按二级负荷供电。为小区服务的保安系统、远程集中收费系统、电视、信息网络系统的负荷级别不应低于二级,高层住宅客梯与生活水泵电力、楼梯照明为二级负荷。
2. 变配电所的设置。变配电所宜靠近用电负荷中心设置。从小区物业管理方面考虑,小区变配电所应设置在小区会所或专用管理用房内。从小区的建筑特点方面考虑,即住宅群、楼栋之间间距较大,可在小区中心会所设高压总配电房,分区、分片设变电所。当条件不允许时亦可设置户外箱式变电站,但应注意对小区整体环境的影响和电力变压器躁声对小区住户的影响。
3. 高低压供电型式。杆上变压器形式已逐渐被淘汰,住宅小区采用配电所和变电所方式,可采用环网柜、分支箱和箱变方式,或两者相结合的方式实行环网供电。高压配电所、环网柜每路出线所带配变不宜超过5台,容量不宜超过2000KVA。油变容量不宜超过630KVA,干变容量不宜超过1000KVA。低压供电半径不宜超过150m,低压线路至住宅单元总配电箱或总配电间采用三相四线制,单元总配至户内配电箱采用三相五线制。低压侧宜采用电缆线路供电,增加供电的可靠性。
4. 电能计量。电能计量装置应按《中华人民共和国电力法》、《电力供应与使用条例》有关规定进行设计、安装,高层住宅的用电,按一户一表安装电能计量装置,电能表宜2~3层集中安装。在有条件时宜将住宅用电和其它用电分别独立设置供电变压器,其它用电采取高压总计量,这样可减少供电部门电费收取的工作量。
5. 无功补偿。小区配电网无功补偿应采用就地平衡方式,可采用分散补偿和集中补偿相结合的方式,分散补偿在用户低压侧装设自动投切电容器,集中补偿在变电所变压器的低压侧安装。
6. 保护装置。变、配电所环网柜应选用小型化负荷开关,采用负荷开关-熔断器组合单元;对于大型变、配电所或供电负荷较大的馈线,宜采用断路器(中置式开关柜),装设电流速断、过负荷、温度、瓦斯、低压零序等保护。低压配电线路,应装设短路保护、过负荷保护和接地故障保护,作用于切断供电电源或发出报警信号。
7. 设备选型。配变应选用节能环保型、低损耗、低噪音变压器,接线组别宜为Dyn11,可根环境需要选用干变或油变,地下室变电所应选用干变。高压电缆宜选用三芯统包型交联聚乙烯绝缘电力电缆,根据环境需要选用阻燃、耐火、防水外护套型。高压柜一般选用负荷开关,对于高档小区、大型小区可选用断路器(中置式开关柜),提高供电可靠性。低压电缆宜选用交联聚乙烯绝缘电力电缆,视环境需要选用阻燃、耐火型。低压开关柜应选用分立元件拼装框架式产品,并绝缘封闭。
二、用户负荷的确定
根据住宅设计规范GB50096-1999(2003版)的要求,用电负荷标准依据人们的生活习惯,可能同时使用的电器设备有:灯具300W、音响600 W、冰箱200W、空调2500W、微波炉或电饭煲1800W、电视机400W、饮水机 (台式制冷) 100W、抽油烟机200W、洗衣机200W,其它未知设备500W,根据所列设备容量可知,一般单户住宅的设备容量约为7kW。目前每一地区因地区差异、采暖方式每户用电量的计算方式各不相同,一般是根据每户的建筑面积,统一规定户内用电量。
三、单元低压配电系统
  配电线路一般采用在楼内沿强电竖井内敷设。楼内强电竖井的位置一般在电梯厅公共区域,靠近单元住户的中心。竖井内安装电缆桥架或线槽、电表箱等,住户照明电缆、住宅动力电缆沿桥架内敷设,根据用电负荷分多个回路供电。为提高单回路供电容量,单元住户照明电缆也可选用母线槽供电。强电竖井的面积除满足布线间距及配电设备所需的宽度外,还应满足安装设备时的操作要求。动力用电单独回路供电,在动力总配电柜内设三相动力总计量表。强电井桥架穿楼板孔洞在电缆施工完毕后应进行防火封堵。
四、接地及安全
住宅供电应采用TT、TN-C-S或TN-S接地方式,但同一低压网不允许采用两种运行系统。TN系统在有些情况下,如线路较长、导线截面较小的情况下,接地故障电流也随之减小,过电流保护电器常常不能满足切断故障回路的时间要求,因此必需采用剩余电流动作保护器和专用PE线作接地故障保护。TT接地系统的电源端中性点直接接地,用电设备金属外壳用保护接地线(PE线)接至与电源接地点无关的接地极。TT系统正常运行时,用电设备金属外壳电位为零。但与TN系统相比,TT系统故障回路阻抗大,故障电流小,过电流保护更难以满足动作灵敏度的要求。在TT系统内每栋住宅楼有其各自分开的接地线和PE线,所以外部危险故障电压不会沿着PE线进入建筑引起电击事故。采用TN-C-S系统时,自变电所至此住宅楼的一段电源线路为TN-C-S系统的TN-C部分,进入住宅楼后就应转为TN-C-S系统的TN-S部分,也即在电源进线箱或总配电箱处就需将PEN分为中性线和PE线,并将PE线与接地干线联接,实现重复接地与总等电位联结。
五、防雷击电磁脉冲。低压配电系统及电子信息系统信号传输线路在穿过各防雷区界面处,宜采用浪涌保护器(SPD)保护。
[参考文献]
[1]《现代住宅建筑电气设计》中国建筑工业出版社 朱林根主编(2004年3月)
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