星級酒店低壓供配電系統設計研究

張文海

(漢嘉設計集團股份有限公司廈門分公司 福建廈門 361000)

0 引言

近年來，星級酒店建筑形式多樣、功能復雜，特別是四星級及以上酒店，為客人提供多類型服務及娛樂休閑，將住宿、商務接待、餐飲、康體、游樂集于一體。酒店內的用電設備也越多越雜，對于低壓供配電系統的設計提出更高的要求，但在星級酒店施工或改造設計過程中，低壓配電系統常出現以下幾個問題：負荷等級不明確、負荷指標不合理、供電電壓不保證、低壓配電不合理。因此，本文針對此類酒店的供配電系統的設計進行分析及探討。

1 負荷等級劃分

要能保證酒店高低壓變配電一次系統可靠、優質、經濟，就要先對各種用電負荷進行合理地確定用電負荷等級。首先，依據GB/T14308-2010《旅游飯店星級的劃分及評定》明確其星級標準；然后，依照JGJ62-2014《旅館建筑設計規范》[1]、GB50016-2014《建筑設計防火規范》[2](以下簡稱《建規》)、JGJ 16-2008《民用建筑電氣設計規范》[3](以下簡稱《民規》)等相關國家設計規范的要求。對于四星及以上酒店的供電要求按一級負荷，具體各用電設備負荷等級如表1所示。

表1 四星級及以上酒店負荷分級要求[1]

2 負荷估算

根據實踐工程經驗并結合酒店管理提供的數據參考，酒店各功能區域的負荷按照表2進行估算[8],負荷指標中不包含空調負荷。

表2 四星級及以上酒店各功能區域的負荷指標

3 供電電源

根據GB 50052-2009《供配電系統設計規范》[4]規定，一級負荷應由雙重電源供電，當一電源發生故障時，另一電源不應同時受到損壞[4]。因此,星級酒店一般要求從市政引2路高壓電源至項目所在地。兩路高壓同時供電，互為100%備用。10kV母線采用單母線分段接線方式，母聯開關手動或自動投入；低壓母線亦采用單母線分段接線方式，低壓母線間設手動聯絡開關。

為進一步保證消防負荷和重要負荷供電可靠性，在項目市政雙回路供電的同時配置柴油發電機。星級酒店常用高低壓主接線示意圖如圖1所示。

圖1 四星級及以上酒店常用高低壓系統示意圖

4 應急電源設置

依JGJ62-2014《旅館建筑設計規范》6.3.1條第2款規定，四級旅館建筑宜設自備電源，五級旅館建筑應設自備電源[1]。星級酒店采用自備柴油發電機作為備用電源。市電與自備發電機組之間設機械電氣聯鎖，柴油發電機自啟動信號取自變配電室低壓主開關的輔助接點。在市電斷電時，需在15s內自動投入供電。

對特別重要的一級負荷，如安防系統、經營及設備管理用計算機系統等重要弱電系統，需再配置UPS不間斷電源；對應急照明系統則采用柴油發電機加EPS系統設備聯合供電。

5 低壓配電系統

5.1 客房配電系統

客房照明負荷，采用密集型母線槽，樹干式接插接箱供電；高級客房采用雙回路電纜T接箱至各層客房配電雙切換箱。每間客房設置一個獨立的客房配電箱，酒店裝飾為了美觀，常將配電箱設置在衣櫥內，這時配電箱采用暗裝到墻體，且箱體與衣櫥的木質結構必須用防火墊或防火巖棉隔離等安全防護處理，并便于維修。

根據JGJ62-2014《旅館建筑設計規范》規定，四級及以上旅館建筑的每間客房至少應有一盞燈接入應急供電回路[1]。客房門入口小走廊筒燈通常由正常電源供電，又由應急電源供電。正常電源供電時，受客房房控系統控制或開關控制，火災時由應急電源供電且強制點亮。

5.2 廚房配電系統

廚房容量較大且重要的動力負荷，采用電纜直接從低壓柜放射式供電。每個廚房區域設置一個動力配電柜和冷庫應急雙切換箱動力柜。冷庫應急雙切換柜常用電源從廚房動力配電柜引來，備用電源從低壓柜應急母線段引來。

5.3 空調配電系統

星級酒店空調系統，通常采用中央空調冷水機組，大空間區域末端采用全空氣系統，客房區末端風機盤管加新風機；冬季采暖采用常壓熱水鍋爐。變配電室內設置專用的變壓器；空調動力負荷容量較大且較集中，采用密集型母線槽放射式供電。

5.4 宴會廳、多功能廳配電

宴會廳、多功能廳，采用電纜直接從低壓柜放射式供電。宴會廳、多功能廳內，設置一個照明配電箱，一個應急照明配電箱，一個舞臺電源預留配電柜。照明配電箱，采用雙電源供電，一路接入柴油發電機組。舞臺電源預留，常按150kW～200kW考慮[7]。

5.5 常見問題分析

低壓配電系統，應結合酒店電氣設備負荷和各功能區域進行合理配電，保證供電可靠性、安全性、靈活性。設計時常出現以下3個問題：

(1)配電線路繁雜，從變壓器低壓側到末端配電箱的配電級數超過三級。設計時，低壓配電不宜超過三級，應合理選擇供電方式。

(2)配電箱設置原則不明確，常將不同功能區域、不同用電性質的用電共用一個配電總箱。設計時，將大堂、大堂吧、會議室、多功能廳等各功能房單獨設置一個配電總箱，將洗衣房、廚房、冷庫等設備房的照明、動力分開設置獨立的配電箱。

(3)配電箱前端開關和電纜選擇偏小，且出線回路無備用回路，有新增設備需供電時，無法就近從配電箱接。設計時，配電箱內一般預留20%的容量，且不小于2開關作為備用回路[6]。

6 消防設備配電設計

6.1 消防設備配電系統

《民規》規定，照明、電力、消防及其他防災用電負荷，應分別自成配電系統[3]。從變配電室低壓柜出線就將消防電源分出獨立系統。消防配電方式，主要分為樹干式、放射式和鏈式。對于消防電梯、消防水泵、消防風機等消防系統，采用放射式供電，從變配電室低壓柜直接出線；對于應急照明系統，采用樹干式；對于防火卷簾等容量較小的消防設備，可采用鏈式，鏈接小設備臺數不超過5臺。消防設備的雙回路供電，應在其配電線路的最末一級配電箱處自動切換，消防配電線路及控制回路按防火分區劃分。消防用電設備、消防配電柜、消防控制箱等應設置有明顯標志，同時產品具有消防認證。

6.2 消防線路選型及保護

《建規》規定，消防配電線路宜與其他配電線路分開敷設在不同的電纜井、溝內；確有困難需敷設在同一電纜井、溝內時，應分別布置在電纜井、溝的兩側，且消防配電線路應采用礦物絕緣類不燃性電纜[2]。酒店屬于人員密集的公共場所，應采用阻燃低煙無鹵交聯聚乙烯絕緣電力電纜。常規做法是消防配電線路及其他配電線路共用一個強電井，分別設置在強電井兩側，強電井中消防線路采用礦物絕緣類不燃性電纜。消防設備的分支干線，可采用有機絕緣耐火類電纜。

同時，對于突然斷電比過負荷造成的損失更大的線路，該線路的過負荷保護應作用于信號而不應切斷電路[5]。因此，消防電梯、消防水泵、消防風機配電線路所設置的保護電器的過負荷裝置，只動作于報警而不能動作于切斷電源。消防選用的所有雙電源切換裝置，不帶過載及短路保護(PC級)。

消防線路設置消防電源監控系統，通過消防監控系統監控供電電源和備用電源的工作狀態、欠壓報警信息和故障報警信息及過負載(過流)保護信息，當線路產生故障時，可及時對其進行排查、維修。

6.3 消防配電線路敷設問題

《建規》規定，消防配電線路明敷時，應穿金屬導管或采用封閉式金屬槽盒保護，并應采取防火保護措施；當采用阻燃或耐火電纜并敷設在電纜井、溝內時，可不穿金屬導管或采用封閉式金屬槽盒保護；當采用礦物絕緣類不燃性電纜時，可直接明敷。暗敷時，應穿管并應敷設在不燃性結構內，且保護層厚度不小于30mm[2]。酒店消防線路，通常敷設在消防專用橋架和金屬導管內，便于維護管理。消防配電干線敷設，采用消防專用橋架，且消防專用橋架外壁涂覆有防火保護層，消防分支線穿管采用鍍鋅鋼管(SC)。當供給同一消防設備的消防配電線路兩回線路在同一橋架、線槽內敷設時，應在橋架或線槽內采用金屬防火隔板將其分開。消防用電纜應選用防火橋架及防火支架。

7 結語

在星級酒店低壓配電系統設計過程中，首先需要了解的是項目、市政等基礎資料以及酒店管理公司的電氣要求；其次，依序對負荷等級、負荷估算、供電電源、應急電源進行分析和確定；最后，對不同功能、不同性質的用電設備進行合理的低壓配電和消防配電設計。以上是對星級酒店供配電系統設計的一些體會，以供參考。