電氣設計中的若干問題及分析

姚 俊 （信地置業（合肥）有限公司，安徽 合肥 230011）

電氣設計中的若干問題及分析

姚 俊 （信地置業（合肥）有限公司，安徽 合肥 230011）

通過長期的工程實踐，就設計圖紙中發現的問題，從規范性、可行性、經濟性、實用性等多方面進行分析，提出具體解決方案。

電容補償（SVG）；人員密集的公共建筑物；電纜布置

1 所內集中補償和就地分散補償的比較

提高功率因數及諧波治理的電容補償（SVG）方式可分為所內集中補償和就地分散補償兩種，就實際效果而言前者遠不及后者。

所內集中補償看似最簡單、省事，但因為變電所低壓配電室設置的SVG裝置治理諧波的效果都體現在公共電網上，所以對用戶項目內的電能反而沒有改善。與之相比，設置在電纜末端的就地分散補償改善的恰恰是項目內的電能質量，其好處如下。

①降低線路的電流、提高電纜的利用率。設末端電纜線路長150m，負荷100kW、自然功率因數為0.80時負載電流為189.92A，考慮敷設方式、降容系數和級差配合等因素，通常需配置YJV-4×95+1×50規格的電纜（載流量271～276A）；采用SVG按28.382%的比例補償后，功率因數提升到0.93，負載電流降為163.37 A，此段電纜截面可降低一級。

②按電流總諧波畸變率THDi=15%計算，得第h次諧波電流（百分比）值為14.834A；按0.3的系數進行折算，抑制諧波電流為28.382×0.3=8.5146A。由于民用建筑內的用電設備對電能質量要求不高，為降低成本，可按（28.382×1.3）%計算，則僅有14.834-8.5146=6.3194%的諧波電流未得到抑制。

③由于采用了SVG進行補償，N線的不平衡電流將由相線平均電流的70.48%降至44.94%，可將4芯等截面電纜改為3+1芯。

由于低壓電纜造價占比較大，提高電纜的利用率對降低造價、節能降耗、改善電磁環境都具有重要意義，且容量越大、線路越長、效果越明顯，故凡是能采用就地分散補償的場合應盡量采用就地分散補償，或至少2/3就地分散補償、1/3所內集中補償。

2 電纜的有間距布置與無間距布置

民用建筑中的電纜大多成束敷設在橋架中，電纜間有無間距布置對其載流量的影響較大（降容系數可達到0.73左右），故在條件許可的情況下應盡可能采用有間距布置。

例如，8根YJV-4×185+1×95電纜成束敷設在橋架中，已知單根電纜的外徑為￠60.5mm，則按有間距布置電纜橋架規格應為1000mm×150mm、按無間距布置電纜橋架規格可為500mm×150mm、按“電纜總截面與托盤內橫截面積的比值不大于40%”布置電纜橋架規格可為400mm×150mm。

以上3種布置似乎都符合規范，且由于按“電纜總截面與托盤內橫截面積的比值不大于40%”布置時橋架的規格最小，所以應用最為廣泛；但其實后兩種計算方法僅可以說在電纜敷設路徑的中間段是符合規范的，就電纜敷設路徑的全程而言并不適用，因為它們忽略了一個事實——電纜全程敷設時采用的橋架型號并非一成不變，所內或豎井內通常采用梯級式橋架，而梯級式橋架相當于電纜明敷，根據《民用建筑電氣設計規范》（JGJ16-2008）第8.7.5條第3款，相同電壓的電纜并列明敷時，電纜的凈距不應小于35mm，且不應小于電纜外徑。

3 塑殼開關與電纜的聯結

塑殼開關與電纜之間的聯結是電氣系統的必然構成，其中存在的問題卻常常被忽視，電氣系統的故障大多由此產生。塑殼開關的接線裝頭尺寸小、而電纜銅端子接線裝頭尺寸大，兩者常常不匹配；尤其是下級開關的上裝頭，常因設計選擇不當、需要加裝過渡轉接排才能夠較好的進行聯接，這是因為：

①下級開關的上裝頭所接電纜是受上級開關保護的，因1.3倍級差系數配合的原故，所接電纜的截面往往大于開關的最大接線能力；

②電纜與開關的聯結主要是看兩者的舌寬和螺孔是否配合，當電纜接線端子的舌寬大于開關舌寬時就必須加裝轉接排，或雖然舌寬合適，但螺孔相差兩級及以上的，也必須加裝轉接排。

以常熟CM1型開關、國標堵油式銅纜接線端子（DT）為例，見上表。

因此，最簡單的解決辦法是：在設計、選擇塑殼開關時，將整定值控制在殼架電流的1/1.3（0.77）以內，一般就不需要另外加裝轉接排、能夠方便可靠的聯結了。

注：若按國標密封式銅纜接線端子（DTM）尺寸則還要大一些；其它型號的接線端子因強度及接觸面有限不適合配電干纜的聯接。

4 人員密集的公共建筑物的定義

“人員密集的公共建筑物”有別于“居住建筑”，它的定義不僅影響了建筑物防雷等級的劃分，對消防的設置、是否選用低煙無鹵電纜等也有重要的指導意義。但現行的相關法律法規中并沒有統一的定義，不同的規范有不同的界定，強調的重點也不盡相同，如：

①《中華人民共和國消防法》（2009年5月1日施行），第七十三條第（四）款，人員密集場所是指公眾聚集場所，醫院的門診樓、病房樓，學校的教學樓、圖書館、食堂和集體宿舍，養老院，福利院，托兒所，幼兒園，公共圖書館的閱覽室，公共展覽館、博物館的展示廳，勞動密集型企業的生產加工車間和員工集體宿舍，旅游、宗教活動場所等。

②《建筑物防雷設計規范》（GB50057-2010）（2011年10月1日施行），條文解釋第3.0.3條，人員密集的公共建筑物是指如集會、展覽、博覽、體育、商業、影劇院、醫院、學校等建筑物。

③《建設工程消防監督管理規定》（2012年11月1日施行）第十三條，對具有下列情形之一的人員密集場所，建設單位應當向公安機關消防機構申請消防設計審核，并在建設工程竣工后向出具消防設計審核意見的公安機關消防機構申請消防驗收：a）建筑總面積大于20000m2的體育場館、會堂，公共展覽館、博物館的展示廳；b）建筑總面積大于15000m2的民用機場航站樓、客運車站候車室、客運碼頭候船廳；c）建筑總面積大于10000m2的賓館、飯店、商場、市場；d）建筑總面積大于2500m2的影劇院，公共圖書館的閱覽室，營業性室內健身、休閑場館，醫院的門診樓，大學的教學樓、圖書館、食堂，勞動密集型企業的生產加工車間，寺廟、教堂；e）建筑總面積大于1000m2的托兒所、幼兒園的兒童用房，兒童游樂廳等室內兒童活動場所，養老院、福利院，醫院、療養院的病房樓，中小學校的教學樓、圖書館、食堂，學校的集體宿舍，勞動密集型企業的員工集體宿舍；f）建筑總面積大于500m2的歌舞廳、錄像廳、放映廳、卡拉OK廳、夜總會、游藝廳、桑拿浴室、網吧、酒吧，具有娛樂功能的餐館、茶館、咖啡廳。

④《建筑設計防火規范》(GB50016-2014)（2015年5月1日施行）條文解釋第2.1.3條，對于重要公共建筑，不同地區的情況不盡相同，難以定量規定。本條根據我國的國情和多年的火災情況，從發生火災可能產生的后果和影響作了定性規定。一般包括：黨政機關辦公樓，人員密集的大型公共建筑或集會場所，較大規模的中小學校教學樓、宿舍樓，重要的通信、調度和指揮建筑，廣播電視建筑，醫院等以及城市集中供水設施、主要的電力設施等涉及城市或區域生命線的支持性建筑或工程。

⑤《建筑設計防火規范》（GB50016-2014）（2015年5月1日施行）條文解釋第5.5.19條，本條中“人員密集的公共場所”主要指營業廳、觀眾廳，禮堂、電影院、劇院和體育場館的觀眾廳，公共娛樂場所中出入大廳、舞廳、候機(車、船)廳及醫院的門診大廳等面積較大、同一時間聚集人數較多的場所。

綜合以上規范及條文解釋不難看出，要被定義為“人員密集的公共建筑物”必須同時滿足三個關鍵詞——功能重要、建筑體量達到一定規模、同一時間聚集人數較多。由于《建筑設計防火規范》（GB50016-2006）已經廢止，其條文解釋第5.3.15條規定的“人員密集的公共建筑主要指設置有同一時間內聚集人數超過50人的公共活動場所的建筑”已不再適合作為判定建筑物是否為“人員密集的公共建筑物”的標準，故建議按照《建設工程消防監督管理規定》（2012年11月1日施行）進行判別，避免造成不必要的浪費。

[1]JGJ16-2008，民用建筑電氣設計規范[S].

[2]王厚余.建筑物電氣裝置600問[M].北京：中國電力出版社，2013.

[3]陳元麗.現代建筑電氣設計指南[M].北京：中國水利水電出版社，2007.

[4]湖南省土木建筑學會電氣專業委員會，湖南省建筑電氣設計情報網.建筑電氣強電設計手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2015.

TU113.6+6

B

1007-7359（2016）06-0153-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.06.059

姚俊（1979-），男，安徽合肥人，畢業于合肥工業大學，工程師，主要從事民用建筑電氣設計工作。