住宅小區建筑電氣強電系統設計

王玲

摘要：如何完善住宅建筑強電系統設計，保證住宅建筑的建設質量、美觀度以及居住者的生命財產安全，在住宅建筑電氣設計中具有十分重要的意義。通過詳細解析一住宅小區的變配電系統、照明配電系統和防雷接地系統，以期為住宅建筑電氣強電系統設計提供參考。

Abstract： It has great significance to improve the high-voltage electrical system design of residential buildings， ensure the construction quality and aesthetic of residential buildings and the life and property safety of the residents. The distribution system， lighting system and lightning protection grounding system of a residential area are analyzed in detail to provide reference for the design of the high voltage electrical systems of the residential building.

關鍵詞：住宅建筑；變配電系統；照明系統；防雷接地系統

Key words： residential building；distribution system；lighting system；lightning protection grounding system

中圖分類號：TU972 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）09-0216-03

0 引言

隨著我國社會經濟的迅速發展，城市規模不斷擴大，住宅建筑日益增多。為確保建筑內各類電氣設備安全運行，對建筑電氣尤其是強電系統設計的要求越來越嚴格。如何更好地設計住宅建筑強電系統成為建筑電氣設計者面臨的一個重要問題。一方面，需要設計者嚴格遵循國家現行的規范及要求，另一方面要兼顧安全、節能、使用及維修等需求的同時還要全面考慮工程各項要素，使設計內容與工程建設整體需求相符合，制定安全、可靠的建筑電氣設計方案。

本文以一個總占地面積20萬m2，總建筑面積40萬m2，共分六區，4000戶住戶，含高層住宅和多層住宅的小區為例，給出了其變、配電系統、照明配電系統和防雷接地系統設計方案，所研究的技術方案為強電系統的設計和工程實踐提供了一套有效的參考模式。

1 變、配電系統

①19層和19層以上的應急照明系統、消防設備均屬一級負荷，其它用電設備屬二級負荷，一般電力、照明用電屬三級負荷。

②負荷估算：本住宅小區用電總設備容量Pe為20000kW左右，總計算負荷Pjs約為13475kW，設計變壓器總裝機容量高達16000kVA。

③電源：本住宅小區由市政電網引來兩路10kV電源同步供電，高壓10kV，低壓～220V/380V。

④整個小區共設置8個變、配電所，每個變、配電所配備2臺1000kVA SC（B）10型環氧樹脂絕緣干式電力變壓器，供電半徑均不超過200m。在供電容量低于200kVA的條件下采用低壓供電；在供電容量高于300kVA的情況下，調整為高壓供電，使高壓深入負荷中心，降低線損和電壓損失。在供配電管理中，應根據住宅樓的建筑格局優化供配電設計，合理布置高低壓配電房位置和進出線路，使變配電房深入負荷中心，以控制線損和電力損耗。

⑤多層住宅低壓配電系統：低壓配電系統的配電箱應該安裝在電源進戶處。配電箱通過放射式系統為各住戶配電，可以大大提高輸電的穩定性。采用樹干式系統連接單元配電總箱和各樓層的電度表箱。另外，樓梯間和公共走廊照明計量表可安裝在一層單元配電箱內。

⑥高層住宅配電系統：高層住宅主要通過安裝在一層或地下室的總配電箱和安裝在各樓層的電氣豎井和配電小間進行供配電。19樓和19樓以上的應急照明和消防用電（如消防電梯、消防水泵等）均為一級負荷，19樓以下的屬二級負荷。采用電子延時開關控制樓梯照明系統，按照負荷分級和供配電設計引入兩路電源同步供電。在火災發生時，該電子延時開關可強制點亮樓梯照明燈。

⑦樓座各單元采用（ZR）YJY-0.6/1kV電纜（高層）以樹干式向各樓層電表箱配電，各層電器豎井內設電纜T接箱（高層）；消防電梯、消防設備采用兩路專用回路末端自動互投方式配電；樓梯燈、弱電設備用插座采用集中蓄電池作備用電源，其連續供電時間不應小于30min。

⑧每棟住宅的電源引入處做重復接地，并進行總等電位聯結。樓電源進線在配電室配電斷路器處設300～500mA漏電保護器（動作時間不大于0.4s），以防止電氣火災的發生。動力進線處及其作為備用電源的總柜斷路器處漏電保護器只報警不跳閘。

⑨居室配電。

1）根據《住宅設計規范》GB50096-2011、結合國家康居示范工程要求，住宅用電容量按60W/m2的用電標準。用電負荷標準及電度表規格按表1進行設計，每套住宅的電氣設計標準按照表2進行設計，每戶設戶配電箱。

2）居室照明燈僅設40W裸燈頭，以便業主入住后更換燈具；陽臺、廚房和衛生間內應安裝防潮燈具；

3）空調電源插座、普通電源插座與照明系統應分設回路，衛生間、廚房采用獨立回路；

4）所有插座回路都必須安裝剩余電流保護器（動作電流≤30mA，動作時間不超過0.1s）；

5）一般空調電源插座回路可設置漏電保護，如果是配有落地空調柜機的面積稍大的起居室，則必須設置漏電保護，并設置低位0.3m插座；

6）日常照明、插座支路導線采用BV-2.5mm2或BV-4.0mm2。

⑩低壓配電干線系統設計。

低壓配電干線系統設計如表3所示。

？輥？輯？訛住戶配電箱設計。

根據城市家庭用電器的調查統計，一般住宅的設備容量為：照明用電容量0.4kW；娛樂用電容量（包括電視機、VCD或DVD、組合音響、電腦等）0.9kW；衛生間用電容量（包括洗衣機、熱淋浴器、排風扇等）1.7kW；廚房用電容量（包括電飯煲、電磁爐、微波爐、電水壺、電冰箱、抽油煙機等）5kW；合計用電容量8kW，以此來設計住戶供電電力電纜材質及截面。住戶配電箱系統圖如圖1所示。

2 照明配電系統

①照度：起居室、廚房、衛生間照度要求為100lx；臥室照度要求為75lx；餐廳照度要求為150lx。

②光源：室內外照明系統應該使用顯色與色溫優良、發光效率高、環保經濟的細管熒光燈，并且要求室外照明裝置不能過多干擾周圍環境。

3 防雷接地系統

3.1 防雷保護

①通過計算，本住宅小區全年各樓座遭受雷擊次數約為N<0.25次/a，故適用于第三類防雷模式。

②在樓座屋頂設避雷帶（網）作防直擊雷的接閃器，利用建筑物結構柱子內的主筋引下線，利用結構基礎內鋼筋網作接地體。

③發生雷擊時，為避免樓座系統遭受雷電波侵入，電纜竟出現在進出端將電纜的金屬外皮、鋼管等與電氣設備接地相連。

④為預防雷電電磁波脈沖引起的過電流和過電壓，在必要部位裝設電涌保護器（SPD）。

⑤建筑物高度超過60m的住宅設置防側擊雷措施。

3.2 安全接地

①小區采用TN-S系統低壓配電接地系統，為保證用電安全，電源引入處重復接地，接地點后工作零線與保護線隔離開來。凡絕緣損壞、正常不帶電但可能過電壓的設備金屬外殼都必須可靠接地。

②信息系統、電氣設備、避雷保護器以及變壓器中性點均共用一個接地系統。如果接地電阻超過1Ω，還需要進行室外人工接地。

③小區采用總等電位連接，其中浴室、弱電機房和電梯機房采用局部等電位連接。連接端子設在配電室內，要求將住宅樓內的金屬構件、保護干線和設備進線總管進行連接。

4 結語

本文闡述了一個住宅小區的變、配電系統、照明配電系統和防雷接地系統，并給出了詳細的低壓配電干線系統設計結果及住戶配電箱接線系統圖。所設計的變、配電系統根據負荷容量，供電距離及分布，用電設備特點等因素，系統設計簡單可靠，操作方便，電氣設備選擇防火、防潮、防污染及小型化。SC10系列節能型變壓器容量和臺數選擇合理，投切靈活。照明配電系統設計的照明線路和照明方式與使用環境相適應，照明照度值根據國家照明設計標準設計并與視覺工作相匹配。所選光源細管熒光燈較標準熒光燈節能10%，使用壽命長2～3倍；同時，選用優質啟動設備，以電子鎮流器取代電感鎮流器，可年節能20%，且電子鎮流器體積小、噪聲低和無頻閃效應。

綜上所述，此住宅小區的強電系統根據實際的建筑和使用情況進行設計，并從變壓器、電力電纜、光源等角度探討了住宅小區電氣節能的技術措施，提出了住宅小區正確的供配電方案及電力運行方式，與非節能型設備選型相比，總投資可減少20%。設計方案既符合建筑電氣相關規范要求又兼顧節能設計，并為將來發展留出余量，可為住宅建筑電氣強電系統設計提供參考。

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