室外場(chǎng)地及配套設(shè)施電氣設(shè)計(jì)初探

中冶置業(yè)集團(tuán)有限公司 王 偉

1 室外場(chǎng)地及配套設(shè)施電氣設(shè)計(jì)總論

大型建筑群常設(shè)有相關(guān)室外場(chǎng)地及配套設(shè)施，不同類型的建筑群室外配套也不盡相同。本論文以大型體育中心為例介紹室外場(chǎng)地及配套設(shè)施的電氣設(shè)計(jì)。室外電氣設(shè)計(jì)含有以下某一種或幾種：如室外跳水池、室外足球場(chǎng)等室外場(chǎng)地電氣設(shè)計(jì)、如第一檢錄處、觀眾配套服務(wù)用房的建筑電氣設(shè)計(jì)，室外能源中心（鍋爐房、制冷機(jī)房、水機(jī)房）電氣設(shè)計(jì)，室外道路、平臺(tái)電氣設(shè)計(jì)，高低壓外線設(shè)計(jì)。本文結(jié)合筆者參與設(shè)計(jì)的大型室外場(chǎng)地設(shè)配套設(shè)施電氣設(shè)計(jì)介紹項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。1000KVA變壓器無法滿足《民規(guī)》3.3.1第二條要求。故變壓器容量提升一檔至1250KVA。

表1 冷源為三級(jí)負(fù)荷時(shí)負(fù)荷計(jì)算書變壓器部分

3 室外供電電纜壓降校核

2 室外能源中心負(fù)荷等級(jí)分析及變壓器的選擇

大型建筑群常設(shè)置能源中心為各建筑單體提供冷熱源。各個(gè)建筑單體的分級(jí)不一樣，負(fù)荷等級(jí)也不一樣，這就要求電氣設(shè)計(jì)要根據(jù)負(fù)荷等級(jí)選擇相適應(yīng)的供電方案。如果一二級(jí)負(fù)荷占比較重，變壓器容量適當(dāng)增大，負(fù)載率應(yīng)適當(dāng)降低。筆者參與設(shè)計(jì)了某大型體育中心的能源中心，其制冷機(jī)房電制冷冷水機(jī)組為體育中心全部甲級(jí)場(chǎng)館和乙級(jí)場(chǎng)館提供冷源。按照規(guī)范條文，甲級(jí)體育場(chǎng)館的空調(diào)用電應(yīng)該為二級(jí)負(fù)荷，乙級(jí)體育場(chǎng)館的空調(diào)負(fù)荷應(yīng)該為三級(jí)負(fù)荷。這在電氣設(shè)計(jì)上存在一個(gè)疑難點(diǎn)：暖通專業(yè)部分機(jī)組在向各場(chǎng)館的供冷等級(jí)是沒有差別的，電氣專業(yè)的規(guī)范1要求甲級(jí)場(chǎng)館供冷設(shè)備的負(fù)荷等級(jí)是二級(jí)，乙級(jí)場(chǎng)館供冷設(shè)備的負(fù)荷等級(jí)是三級(jí)負(fù)荷。同時(shí)供電的兩路及以上供配電線路中，其中一路中斷供電時(shí)，其余線路應(yīng)能滿足全部一級(jí)負(fù)荷及二級(jí)負(fù)荷的供電要求2。首先電氣專業(yè)在前期綜合定案的時(shí)候要求暖通專業(yè)對(duì)不同級(jí)別場(chǎng)館供冷供熱上分開。其次在考慮變壓器容量時(shí)需要從兩路高壓電源供電的成對(duì)變壓器中一路電源故障，另一臺(tái)變壓器要能承擔(dān)全部的一、二級(jí)負(fù)荷。以筆者參與某能源中心為例，在將冷源全部考慮為三級(jí)負(fù)荷時(shí)，負(fù)荷計(jì)算書的變壓器容量部分如表1。

按表1選擇兩臺(tái)1000KVA變壓器即可，但由于為甲級(jí)場(chǎng)館服務(wù)的冷水機(jī)組為兩臺(tái)容量347KW和一臺(tái)220KW的機(jī)組，甲級(jí)場(chǎng)館的二次泵、應(yīng)急照明等其他二級(jí)負(fù)荷共90KW，共1004KW，

室外供電電纜的特點(diǎn)是距離長(zhǎng)，壓降較大。

戶外的景觀照明、道路照明等控制壓降應(yīng)在-10%，考慮到配電箱到用電設(shè)備端子處還有壓降，設(shè)計(jì)要求控制變配電室到配電箱的壓降控制在-5%。根據(jù)《工業(yè)與民用配電手冊(cè)》第三版（以下簡(jiǎn)稱《配電手冊(cè)》）表9-63線路的電壓損失計(jì)算公式給了三相平衡負(fù)荷線路的電壓損失公式。

終端負(fù)荷用電流矩IL（A*KM）。總結(jié)1KV交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜用于三相380V系統(tǒng)的電壓見表2。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)適用《工業(yè)與民用配電手冊(cè)》第三版，現(xiàn)在已經(jīng)出版了第四版。

表2 1KV電力電纜用于三相380V系統(tǒng)的電壓損失

筆者以某一條供電線路為例說明如何計(jì)算線路壓降及通過調(diào)整線纜標(biāo)稱截面控制壓降。此線路共有三個(gè)配電箱鏈接，從變配電室依次鏈接至AL1鏈接至AL2再鏈接至AL3。筆者通過計(jì)算AL3進(jìn)線處電流，再根據(jù)電流矩計(jì)算出電壓降，再逐次計(jì)算出AL2，AL1處電壓降，從而得到從變配電室出線至配電箱末端的總壓降，計(jì)算表格見下表3。

表3 供電回路配電箱壓降計(jì)算表

從而得到壓降為8.17%，超過預(yù)定值。計(jì)算結(jié)果見表4。

表4 供電回路電纜調(diào)整計(jì)算表

通過調(diào)整原電纜截面，將電壓壓降控制在3.86%，符合設(shè)計(jì)要求。

4 總結(jié)

不同性質(zhì)、規(guī)模的建筑群室外場(chǎng)地及配套設(shè)施也不相同，且室外建筑體量較小但多變，供電線路長(zhǎng)，電壓偏差較大，電擊危險(xiǎn)點(diǎn)也比較多。室外電氣設(shè)計(jì)需要首先分析負(fù)荷等級(jí)和項(xiàng)目具體設(shè)計(jì)條件，給出合適的供電方案，并根據(jù)手冊(cè)、規(guī)范予以校驗(yàn)，調(diào)整常規(guī)的設(shè)計(jì)參數(shù)。以達(dá)到最優(yōu)的設(shè)計(jì)效果。