談超高層建筑的導線類型選擇

何 茹

(山西省建筑設(shè)計研究院，山西太原 030013)

超高層建筑是指建筑高度大于100 m的民用建筑。中鐵三局科技研發(fā)中心，位于太原市。總建筑面積為48 470.85 m2。建筑高度為129.95 m。地下2層，地上32層，地下層為設(shè)備用房和其余為復(fù)式汽車庫;地上層為大辦公室和會議室及其配套設(shè)施;5層、18層為避難層。該建筑為一類超高層建筑，耐火等級為一級，框架剪力墻結(jié)構(gòu)。

在超高層民用建筑的設(shè)計中，其中的火災(zāi)報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)、消防控制室、火災(zāi)應(yīng)急疏散照明、排煙風機和加壓風機等防排煙設(shè)施、消火栓泵和噴淋泵等消防水泵、消防電梯及為消防電梯服務(wù)的潛污泵、防火卷簾等消防用電為一級負荷中的特別重要負荷。并根據(jù)該項目底盤較小等特點，因此只在地下1層設(shè)置一個變配電所(并未在避難層另設(shè)變配電所)，采用兩路獨立的10 kV電源進入該變配電室，同時工作。這兩路電源均能承擔本工程的一二級負荷。兩路電源引自不同的變壓器母線段。兩個變壓器的高壓電源是分別從城市不同區(qū)域變電站引來的10 kV專用電源，應(yīng)當保證其中的一個電源發(fā)生故障的時候，另外一個電源不應(yīng)當同時受到損壞而造成不能供電，以滿足本工程一二級負荷供電要求。根據(jù)超高層建筑中的應(yīng)急電源不得使用汽油、煤油、天然氣等作為動力源，本工程的建筑高度低于200 m，宜采用低壓柴油發(fā)電機，因此另設(shè)置低壓柴油發(fā)電機作為應(yīng)急電源。并且應(yīng)急電源與正常電源間采取防止并列運行的措施。

JGJ 16-2008民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范中規(guī)定超高層建筑中與消防相關(guān)的用電設(shè)備的供電干線、支干線和分支線應(yīng)當采用礦物絕緣電纜。礦物絕緣電纜是一種不含任何有機材料的電纜，采用氧化鎂為其絕緣材料，銅管為其護套的電纜，具有不燃、無煙、無有毒物質(zhì)和耐火的特性，只要著火時火焰溫度不超過銅的熔點，電纜就毫無問題，是安全的。銅的熔點為1 030℃，而在一般民用建筑的火災(zāi)現(xiàn)場其最高溫度都在1 000℃以下。在某種意義上來說它是一種真正的耐火電纜，同時除了其耐火性以外，它還具有比較好的耐噴淋和耐機械撞擊能力，在消防設(shè)備等需要在著火時仍然要保持通電的線路上非常適用。針對消防供電設(shè)備的分支線路和相關(guān)的控制線路，可以選用要比消防設(shè)備供電干線的耐火等級降低一類的電線或電力電纜。這些分支線和控制線路系指末端雙電源自動投切箱后引至相應(yīng)設(shè)備的線路。因此，在該項目的設(shè)計中，消防動力配電干線選用BTTZ-0.75/0.75 kV銅芯銅護套礦物絕緣電纜，應(yīng)急照明配電干線HFTGB-0.6/1 kV銅芯柔性礦物絕緣電纜(結(jié)構(gòu)柔，在安裝上可較好解決中間接頭問題)，消防動力及應(yīng)急照明支線選用WDZN-BYJ-0.45/0.75 kV耐火低煙無鹵銅芯絕緣導線。控制線選用ZR-KVV型聚氯乙烯絕緣阻燃型控制電纜，與消防有關(guān)的控制線為NH-KVV型聚氯乙烯絕緣耐火型控制電纜。礦物絕緣電纜的絕緣材料氧化鎂非常容易受潮，當它受潮后絕緣能力會快速降低，起不到絕緣效果，引起危險。因此，在設(shè)計時應(yīng)盡可能縮減礦物絕緣電纜的敷設(shè)長度，在實際工程中減少其偏移量。同時礦物絕緣電纜在訂貨的時候應(yīng)當根據(jù)線路實際長度以及電纜設(shè)計長度，確定礦物絕緣電纜合理的規(guī)格，要避免礦物絕緣電纜的中間接頭。在車庫，走道吊頂內(nèi)均采用吊架沿頂水平明敷設(shè)(不穿橋架)，在強電井內(nèi)豎向安裝沿墻明敷設(shè)，豎向各相穿同一孔洞敷設(shè)。多根單芯電纜敷設(shè)時，應(yīng)選擇減少渦流影響的排列方式。礦物絕緣電纜的銅外套及金屬配件應(yīng)可靠接地。

對超高層建筑等對防火要求較高的民用建筑物來說，應(yīng)當采用阻燃型低煙無鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜、電線或者無煙無鹵的電力電纜、電線，在JGJ 16-2008民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范中明確規(guī)定。一般的阻燃電纜含鹵素，雖阻燃性能好，價格又低廉，但燃燒時煙霧濃、酸霧及毒氣大。采用阻燃型低煙無鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜、電線，在火災(zāi)時它所產(chǎn)生的煙霧濃度比普通的阻燃型電力電纜，電線低10倍之多，并且不含有毒的鹵素，并且阻燃型低煙無鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜、電線的阻燃要求應(yīng)符合國家標準GB/T 18380.3的要求。因此，在該項目的設(shè)計中，一般動力及照明配電干線選用密閉母線和WDZ-YJE-0.6/1 kV阻燃低煙無鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜。一般動力和照明支線選用WDZBYJ-0.45/0.75 kV阻燃低煙無鹵銅芯絕緣導線。對于大電流或大功率并需引出電源支路的供電線路宜采用插接式封閉母線，由帶有分接裝置的母線干線和插接式分線箱組成。因此在該工程中為減少出線回路，采用了水平由WDZ-YJE-0.6/1 kV阻燃低煙無鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜敷設(shè)至管井，在管井內(nèi)垂直由封閉母線敷設(shè)的方案來解決從配電豎井向各樓層供電的方式。封閉母線至地面的距離不應(yīng)小于2.2 m;垂直敷設(shè)時，距地面小于1.8 m的部分應(yīng)采取防止機械損傷的措施，但在電氣豎井等專用房間安裝時不受此限制。封閉式母線線路均采用明敷設(shè)，水平為沿頂?shù)跫埽怪睘橹Ъ?訂貨前應(yīng)現(xiàn)場核對實際情況確定母線尺寸及敷設(shè)路徑。電纜在橋架內(nèi)敷設(shè)在本項目中遵循規(guī)范規(guī)定的一般原則:不同性質(zhì)或不同電壓等級的導線共橋架敷設(shè)時或者是雙電源供電的兩回路導線共橋架敷設(shè)時，應(yīng)用防火隔板將其進行分隔;重要負荷雙路電源電纜間及與普通負荷電源電纜間均加防火金屬隔板隔離;明敷電纜穿越墻體、樓板處均加金屬套管。電氣豎井內(nèi)設(shè)豎向的梯形橋架，電纜及橋架孔洞待施工完畢后采用SQA-9000阻火模塊填實。超高層建筑不宜采用穿刺線夾的接線方式，因該設(shè)備并沒有統(tǒng)一的國家標準，產(chǎn)品的質(zhì)量無法保證，應(yīng)用等都無切實標準可查。并且在其他的建筑工程中也不推薦使用。由于本人的理論水平及實際經(jīng)驗有限，本文僅是針對該項目的一點粗淺的認識，以上設(shè)計體會與各位同仁共同探討，不足之處敬請賜教。有不妥之處請各位專家批評指正。

［1］GB 50052-95，供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范［S］.

［2］JGJ 16-2008，民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范［S］.

［3］李炳華.超高層建筑電氣設(shè)計要點［J］.智能建筑電氣技術(shù)，2011，5(4):117-118.