高層住(zhu)宅(zhai)建筑(zhu)如(ru)雨(yu)后春筍(sun)般迅速發展(zhan),成為(wei)最主要的(de)建筑(zhu)形式之一(yi),為(wei)了滿足使用(yong)者個(ge)性化多樣(yang)化的(de)需求,高層建筑(zhu)增加(jia)了許(xu)多智(zhi)能電氣控制系(xi)統(tong),那么(me)高層住(zhu)宅(zhai)配(pei)電系(xi)統(tong)應該(gai)如(ru)何來設(she)計(ji)呢(ni)?我們一(yi)起(qi)往下看。

一、供電的基本原則
保證供電可(ke)靠性;減少電能(neng)損耗;接線(xian)簡單靈活。
二、配電系統的設計
(1)層數
普通高(gao)層(ceng)住(zhu)宅(zhai)層(ceng)數為(wei)10~18層(ceng),屬(shu)二類建筑;19~28層(ceng)為(wei)一類高(gao)層(ceng)建筑。此部分的(de)電氣設(she)計(ji)內容不包括超高(gao)層(ceng)建筑電氣設(she)計(ji)(需要特殊設(she)計(ji)方案)。
(2)負荷等級
根據《民用建(jian)筑(zhu)電氣設計(ji)規(gui)范(fan)》及《火(huo)災報(bao)警與消防聯動控(kong)制(zhi)》的(de)規(gui)定(ding),普通高(gao)層住(zhu)宅按二(er)級負荷供(gong)電,19層及以上(shang)的(de)住(zhu)宅按一(yi)級負荷供(gong)電。高(gao)層住(zhu)宅主要消防設備有消防控(kong)制(zhi)室、消防水泵、消防電梯、防排煙設施、火(huo)災自(zi)動報(bao)警及消防聯動裝置、火(huo)災應急照明(ming)和(he)電動防火(huo)門窗、卷簾、閥(fa)門等。
(3)電源引入
高層住宅樓內供電電源采用電纜埋地引入方式。電壓為交流220/380 V,采用TN S或TN-C-S接地系統。照明與動力電源電纜分別引入樓內π接箱或配電柜。一(yi)座高(gao)層住宅的(de)建筑(zhu)面積決定著(zhu)引入樓內所需照明電纜的(de)數量。每(mei)一(yi)根電纜接至一(yi)臺π接箱。π接箱與配電柜的(de)數量一(yi)一(yi)對應。π接箱安(an)裝(zhuang)在地下一(yi)層的(de)專用房間內,此房間應安(an)排(pai)在外線電纜易于引入的(de)方向。

π接箱選(xuan)用高架型,室(shi)內設計應滿足下列(lie)要求(qiu):
1)π接箱的(de)(de)前面應有(you)1.5 m的(de)(de)操(cao)作(zuo)距(ju)離,箱體背(bei)后距(ju)墻應有(you)1 m的(de)(de)距(ju)離,留作(zuo)電纜的(de)(de)敷設位置。在特(te)殊情況(kuang)下(xia),也可以(yi)靠墻安裝。
2)在π接(jie)箱室(shi)(shi)應預留125鋼(gang)管(guan)(guan)6根。供電電纜穿鋼(gang)管(guan)(guan)沿π接(jie)箱室(shi)(shi)的(de)地面引至(zhi)(zhi)π接(jie)箱。鋼(gang)管(guan)(guan)在室(shi)(shi)外(wai)(wai)的(de)埋(mai)深(shen)與(yu)住宅樓(lou)的(de)室(shi)(shi)內(nei)外(wai)(wai)高差有關,用地下(xia)一(yi)層(ceng)的(de)層(ceng)高減(jian)去室(shi)(shi)內(nei)外(wai)(wai)高差,再(zai)減(jian)去樓(lou)板(ban)厚度(du),等于鋼(gang)管(guan)(guan)在室(shi)(shi)外(wai)(wai)的(de)埋(mai)深(shen),但(dan)鋼(gang)管(guan)(guan)埋(mai)深(shen)不應低于室(shi)(shi)外(wai)(wai)地坪(ping)下(xia)0.7 m,鋼(gang)管(guan)(guan)另一(yi)側接(jie)至(zhi)(zhi)電纜井,預埋(mai)鋼(gang)管(guan)(guan)應有向室(shi)(shi)外(wai)(wai)電纜井傾斜的(de)坡度(du)。
3)π接箱室不允許有上下水管及(ji)煤氣管道等非(fei)本(ben)室用管路通過。
4)π接箱室至(zhi)總配電室的線(xian)路(lu)距離(li)不應超過15 m。
5)為防(fang)止外面的(de)水流入,配電室的(de)地面可做門(men)檻(jian)或將地面抬高一個踏步。
外(wai)線(xian)(xian)電(dian)纜(lan)引入π接箱(xiang)室后,電(dian)纜(lan)可明敷(fu)設(she)至π接箱(xiang)進線(xian)(xian)刀(dao)開關,也可以沿地面(mian)做溝(gou),溝(gou)上(shang)蓋蓋板敷(fu)設(she)至刀(dao)開關。
(4)配電室
配電室與π接箱室位于同層相鄰(lin)(lin)或鄰(lin)(lin)近的專用房間,且應(ying)滿足(zu)下列要求:
1) 配電(dian)室至(zhi)對外出(chu)口通道(dao)的(de)距離不應(ying)超過20 m,并且通道(dao)不得穿(chuan)越其他房間。
2) 配電室(shi)應(ying)設有能開啟的采(cai)光通風窗(chuang)。如果用(yong)專用(yong)窗(chuang)井采(cai)光時,窗(chuang)井上應(ying)加雨篷和防護(hu)網。
3) 配電(dian)室(shi)不允許上下水、煤氣等管道穿越。配電(dian)室(shi)的(de)地面應向外泛水。
4) 配電(dian)柜(ju)前應有(you)1.5 m的操作距(ju)(ju)(ju)離,柜(ju)后(hou)距(ju)(ju)(ju)墻(qiang)應有(you)0.8 m的安裝距(ju)(ju)(ju)離。柜(ju)邊一(yi)側(ce)應有(you)不(bu)小于(yu)0.8 m的過人通道。
配電柜進(jin)線電纜由π接箱引(yin)入(ru)。一(yi)般情況下,若配電室與(yu)π接箱室相鄰(lin)(lin),電纜沿(yan)地(di)溝內敷(fu)設(she)后加蓋(gai)板,若兩室不相鄰(lin)(lin),電纜在(zai)橋架內沿(yan)頂板敷(fu)設(she)。
在高層住宅內有時需要建變電所,其變壓器容量不超過1250 kV·A,且為干式變壓器。

變配電室安排在高層住宅地下層時,其上層不應直接為住宅,且不能安裝在最底層。在高低壓配電室的下面應有一(yi)層電纜(lan)夾層,其凈(jing)高(gao)應為1.8 m。變電所凈(jing)高(gao)不應小于3.8 m。
由于高層住宅大多數是剪力墻結構,所以變電所的平面布置一定要與結構專業協商確定。變壓器及高低壓開關柜的(de)運(yun)輸通道(dao)是(shi)采(cai)用(yong)坡道(dao)運(yun)輸還是(shi)窗(chuang)井吊(diao)裝方式,在實際工(gong)程中(zhong)根據具體設計確定。
(5)配電系統
高層住宅分板式和塔式兩種。配電線路在樓內沿強電豎井敷設,樓內強電豎井位置的選擇,宜靠近住戶集中的地方,豎井內敷設照明、動力電纜及層配電箱,敷設(she)電(dian)纜(lan)的數量由具體用電(dian)負荷及所需安裝的動(dong)力設(she)備確定(ding)。
電纜或絕緣電線可采用金屬線槽、電纜橋架或穿金屬管等布線方式。豎井的面積除滿足布線間距及配電設備所必需的寬度外,并應在箱體前留有不小于0.8 m的操作、維護距離,這個距離可通過打開豎井門后利用公共走道來彌補,這樣可使豎井的深度僅包括電氣設備的安裝距離,可不包括(kuo)其操作、維護距離。
配電(dian)系統及計量方(fang)式應(ying)滿足下列要求(qiu):
1)照明系統采用樹(shu)干式配電。根據每(mei)層戶(hu)數的(de)多(duo)少,每(mei)一(yi)或二(er)層取一(yi)相(xiang)交流220 V電源供電。
2)照明計量設(she)在每(mei)層用戶表(biao)箱(xiang)內。
3)在動(dong)力總配電(dian)柜(ju)內設動(dong)力總計量表。
4)消防用(yong)電(dian)(dian)要求雙(shuang)路電(dian)(dian)源(yuan)時,應(ying)以動(dong)力(li)電(dian)(dian)源(yuan)為主電(dian)(dian)源(yuan),照明電(dian)(dian)源(yuan)為備用(yong)電(dian)(dian)源(yuan)。
5)電(dian)梯前室照明及(ji)公共樓梯燈用電(dian)按動力(li)計量(不裝(zhuang)子表),人(ren)防層、居委會應單獨計量。
6)設備層(ceng)及地下(xia)室用電按照明計量,電度表裝在照明配(pei)電柜內(nei)。
7)住宅(zhai)的樓(lou)梯(ti)燈(deng)可作為備用(yong)照明(ming)的一部分。當樓(lou)梯(ti)燈(deng)采(cai)用(yong)節能開(kai)(kai)關(guan)時,應有事故強投至點亮的措施,但電梯(ti)前室(shi)宜采(cai)用(yong)蹺板開(kai)(kai)關(guan)。
8)住(zhu)戶配(pei)電箱(xiang)可(ke)參照多層住(zhu)宅的戶箱(xiang)。
以一梯八戶18層塔式住(zhu)宅為例:
采用需用系數法進行負荷計算,系統圖如圖4所示。圖中正壓風機安裝在地下層,若安裝在屋頂,其電源控制箱(1ATl),應隨之而改變(bian)。若(ruo)樓頂沒有水箱,可取(qu)消圖中的液位(wei)信號(hao)線(xian)。
有些高(gao)層(ceng)(ceng)(ceng)住宅(zhai)在中(zhong)間(jian)有一設(she)備(bei)層(ceng)(ceng)(ceng),此層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)層(ceng)(ceng)(ceng)高(gao)較低,照明電源應為(wei)安全(quan)電壓。有些高(gao)層(ceng)(ceng)(ceng)住宅(zhai)的(de)地下層(ceng)(ceng)(ceng)還設(she)有消防(fang)水池,配電系統中(zhong)應相應增(zeng)加(jia)消防(fang)泵、噴(pen)淋泵和(he)生活泵的(de)電氣控制內容。

(6)常(chang)用的高(gao)壓供電方案
1)兩(liang)路(lu)高(gao)壓電源,正常(chang)時一用(yong)一備

2)兩路電源同時工(gong)作(zuo),斷路器處(chu)于(yu)分閘位置

3)三路電源,正常(chang)時(shi)兩用(yong)(yong)一備(bei),備(bei)用(yong)(yong)回路處(chu)于熱備(bei)用(yong)(yong)

4)三路電(dian)源同時(shi)供電(dian),中間用斷路器聯絡

三、商(shang)業性高層用(yong)電負荷(he)分(fen)部情況
空(kong)調(diao)設(she)備 40-50%;電氣照明 30-35%;動力(li) 20-25%。
四(si)、消防配電系統(tong)設計
19層及以上的(de)(de)普(pu)通(tong)住宅屬于一類(lei)防火建(jian)(jian)筑,10~18層的(de)(de)普(pu)通(tong)住宅屬于二(er)類(lei)防火建(jian)(jian)筑。一類(lei)建(jian)(jian)筑按(an)現行(xing)國家電(dian)力設計規(gui)(gui)范(fan)規(gui)(gui)定的(de)(de)一級(ji)負(fu)荷(he)要(yao)求(qiu)供電(dian),二(er)類(lei)建(jian)(jian)筑應(ying)按(an)二(er)級(ji)負(fu)荷(he)的(de)(de)供電(dian)要(yao)求(qiu)供電(dian)。一級(ji)負(fu)荷(he)應(ying)由兩個(ge)電(dian)源供電(dian),當一個(ge)電(dian)源發生故障時(shi)(shi),另一個(ge)電(dian)源應(ying)不致(zhi)同(tong)時(shi)(shi)受到損壞。
二級負荷的供電系統應做到當發生電力變壓器故(gu)障(zhang)或(huo)線路常見故(gu)障(zhang)時,不致中(zhong)斷供電(或(huo)中(zhong)斷后能迅(xun)速恢復)。凡消防(fang)(fang)設備供電電源,按(an)消防(fang)(fang)規范要求采取(qu)末端雙電源自投。

消防(fang)設計(ji)應符合(he)下列(lie)要(yao)求:
1)在消火栓箱內應設有帶動(dong)作指示燈的消防按(an)鈕,其(qi)功(gong)能應可遠控啟動(dong)消防泵(beng)并使備用照明電源自動(dong)點亮。
2)在(zai)屋頂設有消防水箱(xiang)時,消防管道(dao)和穩壓泵(beng)應(ying)自成系統,并使(shi)管道(dao)內的壓力維持在(zai)0.07 MPa以上。
3)當在封(feng)閉電(dian)梯前室(shi)內設有排煙閥時,可(ke)采用手動(dong)開啟方(fang)式,同時應聯動(dong)排煙及正(zheng)壓送(song)風(feng)風(feng)機的(de)啟動(dong)。若樓內設有火災(zai)自動(dong)報警系(xi)統時,可(ke)通過安裝在前室(shi)的(de)探(tan)測器實現(xian)報警及聯動(dong)的(de)自動(dong)控(kong)制(zhi)。
4)19層(ceng)及(ji)以(yi)上的(de)住宅疏(shu)(shu)散(san)走道和(he)公共(gong)出(chu)(chu)口(kou)處(chu)安(an)裝安(an)全出(chu)(chu)口(kou)及(ji)疏(shu)(shu)散(san)指示標志燈(deng)。出(chu)(chu)口(kou)標志燈(deng)安(an)裝高度距地不宜低(di)于(yu)2 m,疏(shu)(shu)散(san)標志燈(deng)的(de)安(an)裝高度應(ying)在(zai)1 m以(yi)下。當采(cai)用(yong)蓄電池組作疏(shu)(shu)散(san)指示燈(deng)的(de)備用(yong)電源時,其連(lian)續供(gong)電時間不應(ying)少于(yu)20 min(在(zai)地下層(ceng)安(an)裝時不應(ying)少于(yu)30 min)。
5)消防(fang)人員可(ke)在(zai)配電(dian)室的照明柜上使用分勵按(an)鈕切(qie)除住戶電(dian)源,其余非消防(fang)電(dian)源由消火(huo)栓(shuan)內的按(an)鈕聯動跳閘(zha)。
6)應(ying)隔層設消(xiao)防(fang)廣播線路或消(xiao)防(fang)警鈴。
7)高層(ceng)住(zhu)宅的(de)電梯至(zhi)少有一部為消防電梯。
五、低壓配電系統
高層(ceng)建筑物多(duo)采用(yong)放射(she)式和干線式相結(jie)合(he)的(de)混合(he)配電(dian)系統。下面幾種是(shi)典型的(de)高層(ceng)建筑低壓配電(dian)方(fang)案(an)。

(1)分區樹干(gan)式配(pei)電系統

(2)分區(qu)樹干式+公(gong)用(yong)備用(yong)回路

(3)半放射式配電

(4)大樹干(gan)配電方式
