分支電纜與建筑電氣設計規(guī)

范梁幫

摘 要：分支電纜是一種新型的預制型建筑配電電纜，廣泛用于中高層建筑、大型廠房、文體場館的電力配送。本文旨在簡要介紹分支電纜結構、性能的基礎上，重點分析介紹該產品在符合建筑電氣的相關規(guī)范方面的技術先進性。

關鍵詞：分支電纜；結構；性能；設計要求；規(guī)范

一、分支電纜的結構與性能

（1）產生與技術標準分支電纜是在普通塑力纜基礎上發(fā)展而來。按傳統(tǒng)方法，在樓層配電設計中，通常采用的辦法有三種：

①放射式，由地下配電間分別對各個樓層引電纜直接供電，卻需要大量的電纜、橋架和較大的電纜井，造價高，經濟性最差。

②鏈接法，由配電間引出電纜至底層配電箱，再由底層逐層向上鏈接供電，此法經濟性最佳，但由于層數越多，安全系數越低（安全系數是逐級相乘）。

③分區(qū)樹干式，把一座高層建筑劃分成n個單元區(qū)，每個單元采用電纜接從配電室供電，然后再分配至單元區(qū)內各個樓層。經濟性都比較好，經常被采用。

④干線電纜分支法，從配電室引出一根（或數根）主干電纜，每個樓層在干線電纜上供頭分支，此法經濟性最好，但施工卻是最麻煩的，更麻煩的是在主電纜上做樓層分支頭時，受電纜的結構和現場施工條件以及人員素質的影響，接頭質量參差不齊，但這種方法卻促使人們想到把接頭與電纜一同制造，由此誕生了新一代的建筑配電電纜——分支電纜。

分支電纜是把經過專門工藝處理的單芯電力電纜作為建筑主干電纜，根據各具體建筑的結構特點和尺寸量體裁衣，預先把分支接頭與分支線、主干電纜一同設計制造。是把上面第（4）種方法中現場施工和管理的工作由專業(yè)制造廠完成，而且工藝一致性也帶來了質量一致。

（2）結構分支電纜在結構上，分為單芯型和多芯絞合型兩種，每根單芯分支電纜又可分為三部分：①主干電纜；②支線電纜；③分支連接體。

（3）性能分支電纜是一種新型的電力配送電纜，其關鍵性能有兩項：首先，一根具備良好品質的分支電纜，必須是性能優(yōu)良的電力電纜，對于國內產品，其導體性能、絕緣性能、材料的機械物理性能均應符合GB12706-91標準——電纜的性能是分支電纜產品的基礎指標。第二，分支連接體的性能至關重要，這是分支電纜的關鍵性能。分支連接體把干線電纜與支線電纜的導體連為一體，并作絕緣防潮處理。

二、相關規(guī)范對建筑電氣系統(tǒng)中配電線路的設計要求

（1）建筑電氣相關的設計規(guī)范目前與建筑電氣低壓配電系統(tǒng)設計有關的規(guī)范主要有：

①GB50052-1995 供配電系統(tǒng)設計規(guī)范；

②GB50054-1995 低壓配電設計規(guī)范；

③JGJ/T16-92 民用建筑電氣設計規(guī)范；

④GBJ16-87 建筑設計防火規(guī)范（1997年版本）；

⑤GB50045-1995 高層民用建筑設計防火規(guī)范；

由于上述規(guī)范在頒布實施時，分支電纜產品在國內還沒有應用先例，因此在規(guī)范中并未提及分支電纜，但在眾多條款中體現了設計指導方向，總的說來，有三種觀點：

①關于配電級數——越少越好；

②關于配電方式，從高到低依次為放射式>樹干式>分區(qū)樹干式>鏈接式；

③關于安裝敷設方式，應與環(huán)境、建筑特征、機電應力等多種因素相適應。

（2）關于電纜和母線安裝敷設方式：

GB50054-94中5.5.1、JGJ/T16-92中9.12.1都規(guī)定“封閉母線宜用于干燥和無腐蝕性的屋內場所。”

GB50054-94中5.7.2、JGJ/T16-92中4.13.5規(guī)定“豎井垂直布線時應考慮下列因素：垂直干線與分支線的連接方法。”

GB50054-94中5.7.3豎井內垂直布線采用大容量單芯電纜大容量線線作干線時，應滿足下列條件：①載流量要留有一定的裕度；②安裝及維修方便和經濟。

GBJ16-87《建筑設計防火規(guī)范》中10.1.4規(guī)定：“消防用電設備的配電線路應穿管保護。當暗敷時應敷時應敷設在非燃燒體結構內，其保護層厚度不應小于3cm，明敷時必須穿金屬管，并采取防火措施。采用絕緣和護套為非延續(xù)燃性材料的電纜時，可不采取穿金屬管保護，但應敷設在電纜井溝內。

GB50045-95《高層民用建筑設計防火規(guī)范》中對消防電源及其配電，9.1.4條也規(guī)定了相同內容。

上述規(guī)范說明：電纜配電比母線具有更好的環(huán)境適應性，安裝敷設更便利。

三、分支電纜配電的技術先進性

（1）分支電纜的配電方式分支電纜配電系統(tǒng)一般如圖所示，在一個n層的大樓中，垂直豎井干線和各樓層供電由一根整預制的分支電纜完成，PG是總配電柜，PX是樓層配電箱，ZJX是轉接箱，當PG與ZJX之間距離不遠時，（滿足載流量與起動運行壓降要求）一般不予選用，這樣可減少一個連接點，節(jié)約投資。

（2）分支電纜配電的技術先進性從上述配電系統(tǒng)的分析中，可以知道分支電纜可以使樓層配電簡化成二級配電，每個樓層都可以達到最簡單的二級配電，符合規(guī)范中配電級數越少越好的原則，這是先進性之一。

分支電纜配電系統(tǒng)的實質是一種放射式配電系統(tǒng)，適用于各種重要場合甚至是特別重要場合的配電，這是先進性之二。

分支電纜是一種經過預制的電力電纜，其外形和結構特征仍然具備電纜特性，而且接頭經過密封絕緣處理，在出廠時經受過水中耐壓和絕緣電阻試驗，因此對環(huán)境要求低，能適用于潮濕、鹽霧酸堿等環(huán)境，而母線在規(guī)范中明確不能應用于這些環(huán)境，比母線適用范圍廣。而且，其安裝方式簡便，施工工期短，工費低，符合規(guī)范中設計應注重經濟性的觀點，這是其技術先進性之三。

四、分支電纜配電設計的注意點

從上面的分析可以看出，分支電纜就是一種為現代建筑度身定做、量體裁衣的專業(yè)產品，具有最佳的適用性和技術經濟性，但在工程設計中需注意一點，那就是分支線的保護問題。對由于支線截面一般都有比干線小，因此，當支線發(fā)生過載或短路時，干線保護系統(tǒng)一般不會對其發(fā)生作用，必須在支線配電箱中設置保護器，保護器與分支接頭問題不超過3m，如超過，分支線必須受敷設在不燃的管或槽中，且當該段發(fā)生單相或兩相短路時，干線保護應能夠斷開。對此，應予以注意。

分支電纜作為一種從國外傳入的新型建筑配電電纜，已經在國內眾多工程中得到推廣應用，并且已為廣大設計人員認同并使用。分支電纜配電是一種能滿足現有規(guī)范的一種最先進、經濟的配電方式。