高层住宅楼电气设计——动力部分(二)

 
 ①一级负荷：要求供电系统无论是正常运行还是发生了故障时，都应保证其连续供电。因此对一级负荷，应有两个独立的电源供电，并按生产的需要和允许停电的时间，采用双电源互相自动地或手动地切换线路，如果一级负荷不大，则可采用蓄电池、自备发电机等设备，或者从临近的单位取得第二独立电源。这里所说的两个“独立电源”是指其中任何一个电源发生故障或停电检修是，都不致影响另一个电源继续供电。
 ②二级负荷：应有双回路供电。当采用双回路困难时，则允许采用一路10kV及专用架空线供电。
 ③三级负荷：无特殊的供电要求，属于一级和二级的负荷[2]。
 本工程是二级负荷供电方式。
 (2)配电网络导线和电缆截面的选择
 电流通过导线时，要产生电能损耗，使导线发热，若绝缘导线和电缆的温度过高时，可使绝缘损坏，甚至引起火灾。当裸导线的温度过高时，会使其接头处的氧化加剧，增大接触电阻，使之进一步氧化，如此恶性循环，甚至可发展到断线。因此规定了不同材料和绝缘导线的允许载流量。在这个允许载流量范围内运行，导线的升温不会超过允许值。选择导线截面使通过相线的电流不超过导线正常运行时的允许载流量Ial，即
                                                                        （3-1）
 按允许载流量选择载面时要考虑到温度修正系数、电缆并列校正系数和土壤热阻系数。
 ①允许载流量与环境温度有关。若实际环境温度与规定的环境温度不一致时，允许载流量乘上温度修正系数以求出实际的允许载流量。
                                                                     （3-2）
式中，；且为导线额定负荷时的最高允许温度（YJV型交联聚乙烯、绝缘聚氯乙烯护套的电力电缆；BV型塑料绝缘导线）；为导线允许载流量所采用的环境温度（）；为导线敷设地点的实际的环境温度（本设计中取）。则：YJV型交联聚乙烯、绝缘聚氯乙烯护套的电力电缆的温度修正系数                                                            
                   （3-3）
BV型塑料绝缘导线的温度修正系数
                   （3-4）
 ②电缆多根并列时，起散热条件较单根敷设时差。故允许载流量降低，要用电缆并列校正系数进行校正。（两根；三根；四根；五根）
 ③电缆在土壤中敷设时，因土壤热阻系数不同，散热条件也不同，其允许载流量也应乘上土壤热阻系数校正[3]。（常州地区土壤潮湿，在规律性下雨的情况下）
 (3)本设计线缆及开关电器的选择结果如表3-1所示。
表3-1 线缆及开关电器的选择结果
序号 支路名称 计算电流（A） 电缆选择型号 断路器选择保护电流（A） 数量（个）
1 厨房支路 6.98 4 mm2 20A 1
2 厨房总回路 16.68 ZRYJV-3×16 63A 1
3 地下室排风排烟机进线 36.54 NH-VV22-1kV-5×10 50A 1
4 地下室送风排烟机进线 27.64 NH-VV22-1kV-5×10 50A 1
5 电梯进线 20.83 NH-VV22-1kV-5×95 63A 1
6 消防电梯进线 25 NH-VV22-1kV-5×95 63A 1
7 生活泵进线 15.19 NH-VV22-1kV-5×16 40A 1
8 加压泵进线 22.28 NH-VV22-1kV-5×16 40A 1
9 住户消防动力计量箱进线  NHYJV22-4×70 63A 2
10 8表位住户计量箱进线 164.1 ZRYJV-4×120 200A 5
11 电梯、风机等电位联结线  ZRYJV-1×16  1
12 封闭箱一、二等电位联结线  ZRYJV-1×50  
13 桥架内PE铜排引出线  NHYJV-4×10  
 考虑到电气设计要求的安全性、功能性、舒适性和可适应性。室内导线要选用铜芯塑料线。铜线不容易氧化和腐蚀，而且机械强度高，导电性能强，可减少因接触电阻过大电气线路接头发热起火和断线的危险，同样截面的铜线使用寿命也比铝线长，因此住宅供电中的绝缘导线应采用铜芯绝缘电线，穿管在墙内和地板内暗敷。导线截面的选择要考虑电源质量的影响，导线截面选择通常是按发热条件、机械强度、经济电流密度、电压损失等因素来考虑，往往忽视电源质量及谐波的影响，虽然城网改造已基本完成，但还是满足不了用电负荷，特别是在夏季和冬季，用电量大，线路电压偏低，导致线路负荷电流加大甚至超负荷使用，易出现跳闸及火灾事故。一旦微波炉、电脑等非线性电器投入使用，线路中就会产生谐波，谐波电流能引起线路过载，影响线路的安全，考虑到这些因素，进户线可以按计算电流在载流量表中把电线截面加大一级到两级，留有余地；插座回路按不同用途来确定导线截面。如：厨房回路因为其负荷特殊性需用4 mm2铜芯导线。
 （4）本设计的线路敷设
 ①室外线路用镀锌钢管做保护管。
 ②配电干线电缆在强电井内桥架敷设（无卤、低烟电缆），消防配线采用耐火型，其他为阻燃型。
 ③室内配线均选用BV-500V铜芯聚氯乙烯绝缘线穿PVC管暗敷设，水平管除图中注明FC外，其它均为现浇板中暗敷，配电箱间穿线管为钢管。配线为BV-2×2.5mm2～BV-3×2.5mm2时，穿管PVC15；配线为BV-4×2.5mm2～BV-6×2.5mm2时，穿管PVC20；平面图中未注明导线截面均为2.5mm2。
4.本住宅楼防雷接地方式
 本工程属二类防雷构筑物，需做防雷保护措施，该建筑物平屋顶有女儿墙，基础为箱型基础，具体做法如下：
 (1)平屋顶女儿墙上及水箱间平屋顶女儿墙上设置避雷带做接闪器，避雷线采用Φ12镀锌圆钢，支持卡子采用一25×4镀锌扁钢。
 (2)利用剪刀墙内结构钢筋做防雷引下线，没处引下线钢筋不少于2根，且Φ≥12m m，要求自下而上在连接处采用焊接，焊接长度不小于100mm，两根钢筋之间亦在适当处焊接，其顶部出屋顶柱须留200mm以上的钢筋头，便于避雷带与其焊接，焊接处须做好防腐、防锈处理。
 (3)利用箱型基础内的钢筋做防雷接地极，Z1～Z10每处用做避雷带引下线的主筋须与基础内的两根主筋焊接，结构完成后，必须通过测试点测试接地电阻。人工接地极采用垂直接地体，接地极采用Φ20镀锌圆钢，长2.5m，间距5m，采用40×4镀锌扁钢焊接，埋深0.8m。
 (4)自首层起，每三层利用剪刀墙水平筋和连梁主筋与引下线焊接成均压环，所以引下线，建筑物内的金属结构和金属物件等与均压环连接。
 (5)自距地30米高度起，每向上三层，在剪刀墙及连梁内敷设一条25×4毫米的扁钢与引下线焊成一环形水平避雷带，以防止侧向雷击，并将金属栏杆及金属门窗等较大的金属物件与防雷装置连接。
 本工程电气系统采用TN-S制接地，为二类接地，并应互相绝缘。
 (1)保护接地（PE），与防雷、弱电接地等联合接地，接地电阻不大于1欧姆，电井内设置PE铜排；
 (2)电源进线中性线重复接地，接地电阻不大于10欧姆。
参 考 文 献
[1]韩桂文．高层建筑电气负荷计算分析[J]．山西：山西机械出版社，2001．
[2]魏谋清．高层建筑供配电设计[J]．宁德：福建建设科技出版社，2006．
[3]许克强．建筑电气设计技术[M]．广州：华南理工大学出版社，1994．
[4]苏邦礼．建筑物避雷与接地[M]．华南理工大学出版社，1988．

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