城市綜合體和商住樓低壓配電柜的出線回路設計分析

□ 鐘 易

隨著社會的發(fā)展，國家推進城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略，在寸土寸金的城市里，土地利用率最大化已成為各方考慮的關鍵問題。一方面既要考慮人們對住宅的需求，另一方面，也要考慮商貿(mào)、休閑、娛樂、服務、商業(yè)街等綜合起來多種業(yè)態(tài)的需求，滿足購房者的多層次需求，讓建筑物成為富有生命力的“城市音符”，讓城市成為人文之城、現(xiàn)代之城。城市綜合體和商住樓如雨后春筍般涌現(xiàn)，成為各地建筑市場的主旋律。

城市綜合體和商住樓的建筑體量巨大，動輒幾十萬平米，甚至上百萬平米。必然的，其供電負荷大而集中，且電用負荷等級高；業(yè)態(tài)多樣化，賓館、餐飲、影劇院、寫字樓、百貨商業(yè)等用電設備總類繁多，供電系統(tǒng)必然多樣化。使用者和物業(yè)為了方便管理，配電房低壓出線回路的引出，需要兼顧產(chǎn)權(quán)和物權(quán)進行合理的規(guī)劃，同時也需要兼顧物業(yè)管理的拆分和方便供電局計量。采用公用用電與住宅用電獨立系統(tǒng)，根據(jù)負荷種類的不同各自以干線回路出線的方式供電，可提高效率并簡化設計，布局清晰的電氣系統(tǒng)便于施工和物業(yè)管理。本文以皇庭世家工程為例，分析低壓配電出線回路的設計。

1 工程建筑概況

皇庭世家（二期工程）位于廣西玉林市，為新建住宅小區(qū)，工程占地面積為5302.01m2，總建筑面積為125203.26m2，其中地下建筑面積為25513.01m2，住宅面積為99690.25m2。地下2層，地上1幢為商住樓，2幢、3幢為住宅樓，地上最高32層，建筑高度為98.7m。地下室主要為I類汽車庫，停車位429輛；地上為架空層和住宅，住宅總套數(shù)為534套。地下室設有兩層，地下負一層為停車場并局部設有設備房，地下室負二層為停車場并局部設有戰(zhàn)時人防區(qū)域；1幢商住樓地下負一層為商場及小區(qū)文化活動中心，地上1至3層為商場及小區(qū)文化活動中心， 3至29層為住宅；2幢、3幢住宅樓地上一層為小區(qū)配套用房，2至32層為住宅。

防火設計的建筑分類為一類高層住宅建筑，耐火等級為地上二級，地下一級。結(jié)構(gòu)類型為地下框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地上1幢住宅樓部分為框支剪力墻結(jié)構(gòu)，2幢、3幢為剪力墻結(jié)構(gòu)。

2 工程電氣供配電概況

該工程的低壓變配電系統(tǒng)負荷分類和電源進線：根據(jù)《民用建筑防火規(guī)范》進行負荷分類及容量計算，工程為一類高層住宅樓，負荷等級最高為一級負荷[1]。一級負荷包括消火栓泵、噴淋泵、普通電梯、防排煙風機、生活變頻水泵、應急疏散照明、潛水泵、消防報警及聯(lián)動設備、地下應急照明、住宅走道公共照明等（P=607kW）； 三級負荷為商業(yè)用電、住宅照明用電以及各類空調(diào)系統(tǒng)用電等（P=3515kW）。電源及進線：工程供電電源為由市政引入一路10kV電源進線，10kV電源由建設單位與供電部門協(xié)商解決，并自備柴油發(fā)電機組作為應急備用電源；設計范圍由市政10kV線路接入工程子項之后配電部分。備用電源：工程選用1臺具有自投自切功能的柴油發(fā)電機組（P=660kW）作為備用電源，在主電源發(fā)生故障時，該機組可在15S內(nèi)自啟投入運行[1]。變配電系統(tǒng)設置：變配電所、發(fā)電機房位于地下二層。高壓柜采用固定式環(huán)網(wǎng)柜，變壓器采用節(jié)能型干式變壓器，低壓柜采用抽出式開關柜，電纜出入方式為下進下出。

低壓配電設3臺變壓器，其中設一戶一表變壓器2臺（2x800kVA，編號為TM2、TM3）負責住宅用電，2臺變壓器的變配電所位于1#樓地下二層；另設客戶專用變壓器1臺（1x1600kVA，編號為TM1）負責商業(yè)和公共用電，變壓器位于3#住宅樓地下二層客戶專用變配電房內(nèi)。3臺變壓的具體供電范圍：TM1（1x1600kVA）供地下層各類公共照明、各類動力設備、住宅公共照明、住宅各類電梯風機等；TM2（1x800kVA）供1#樓，2#樓2層～25層住宅用電；TM3（1x800kVA）供3#樓，2#樓26層～31層住宅用電。

3 工程低壓配電系統(tǒng)分析

下面對這3臺變壓器的低壓出線設計進行分析。

3.1 客戶專變（TM1）低壓配電系統(tǒng)回路分析

3.1.1 主電照明（注：標注的數(shù)字是回路數(shù)）

地下室應急照明總箱①，地下室公共照明總箱①，1#～3#樓住宅應急照明總箱①，1#～3#樓住宅公共照明①，小區(qū)消控室配電箱①，小區(qū)弱電機房配電箱①，地下室公共設備變配電房①，地下室住宅一戶一表變配電房①，預留小區(qū)路燈①，1#樓商鋪配電箱④，小區(qū)普通用電配電總箱①。

3.1.2 主電動力（注：標注的數(shù)字是回路數(shù)）

地下二層消火栓泵電控柜①，地下二層噴淋泵電控柜①，地下二層生活水泵配電箱①, 地下二層潛水泵總配電箱①，地下二層送風機總配電箱①，地下二層中央空調(diào)主機配電箱②，地下二層中央空調(diào)冷卻水泵配電箱②，1#樓空調(diào)機房總配電箱②，地上一層中央空調(diào)冷卻塔配電箱①，地下一層防火分區(qū)10層～14層消防動力配電箱⑤，地下二層防火分區(qū)1層～6層消防動力配電箱⑦，1#～3#樓消防動力配電箱③，地下二層人防電源①，地上一層游泳池配電箱①。

3.1.3 備用電源回路（注：標注的數(shù)字是回路數(shù)）

地下室應急照明總箱①，1#～3#樓住宅應急照明總箱進線①，1#～3#樓住宅公共照明總箱進線①，小區(qū)消控室配電箱進線①，小區(qū)弱電機房配電箱進線①，地下室公共設備變配電房進線①，地下室住宅一戶一表變配電房進線①，公共照明總箱地下室進線①，地下二層消火栓泵電控柜進線①，地下二層噴淋泵電控柜進線①，地下二層生活水泵配電箱進線①，地下二層潛水泵總配電箱進線①，地下二層送風機總配電箱進線①，一期地下室變配電房消防備用電源進線①，地下一層防火分區(qū)10層～4層消防動力配電箱進線⑤，1#～3#樓普通電梯、地下一層潛水泵總配電箱進線①，地下二層防火分區(qū)1層～6層消防動力配電箱進線⑦，1#～3#樓消防動力配電箱進線③。

3.2 一戶一表（TM2、TM3）變低壓配電系統(tǒng)回路分析（注：標注的數(shù)字是回路數(shù)）

TM2、TM3兩臺變壓器（母線平時分開，其中一臺故障時母線互聯(lián)）共同供電給以下回路：

1#樓一單元4層～15層電表箱進線①，1#樓一單元16層～27層電表箱進線①，1#樓四單元16層～27層電表箱進線①，1#樓二單元16層～27電表箱進線①，1#樓二單元16層～29層電表箱進線①，1#樓三單元16層～27層電表箱進線①，1#樓三單元16層～29層電表箱進線①，2#樓2層～7層電表箱進線①，2#樓8層～13層電表箱進線①，2#樓14層～19層電表箱進線①，2#樓20層～25層電表箱進線①，2#樓26層～31層電表箱進線①，3#樓一單元2層～7層電表箱進線①，3#樓一單元8層～13層電表箱進線①，3#樓一單元14層～19層電表箱進線①，3#樓一單元20層～25層電表箱進線①，3#樓一單元26層～32層電表箱進線①，3#樓二單元2層～7層電表箱進線①，3#樓二單元8層～13層電表箱進線①，3#樓二單元14層～19層電表箱進線①，3#樓二單元20層～25層電表箱進線①，3#樓二單元26層～32層電表箱進線①。

由以上回路可以看出，變壓器TM1負責工程的公共用電包括應急照明、公共照明、消防動力。變壓器TM2、TM3負責住宅用電。住宅用電和非住宅用電由不同的變壓器以及不同配電線路供電，供電系統(tǒng)相互獨立，利于施工和維護，使用中出現(xiàn)故障時互不影響等優(yōu)點。

考慮商住樓用地寸土寸金，配電房面積有限，為了有效控制配電房內(nèi)的配電柜面數(shù)，低壓配電柜出線不宜過多、過細，配電柜出線應只引出干線，干線引出至設在配電房內(nèi)的總箱A（A總箱明敷在配電房的墻上），再由A總箱放射式配電引出至1#～3#樓各單元的總箱B，由單元總箱B樹干式引到各自單元區(qū)域配電箱C，由C放射式引至該單元各層負荷。總體來說，三級配電，干線樹干式、末端放射式配電。

以應急照明為例：項目的二期工程，應急電源從客戶專變（TM1）低壓配電柜中引出主電（1WE102），備電（1WD103），兩回路雙電源引到該配電房內(nèi)的應急配電總箱：-1ALE.Z2，由-1ALE.Z2放射式配電至1#～3#單元總箱，詳見圖1。如1#樓的二單元總箱為1#AT.Y2，再由1#AT.Y2配電箱樹干式配電到樓上的3個應急照明集中電源箱：5ALE2、14ALE2、23ALE2。5ALE2箱放射式供電給負1層～10層應急照明燈用電；14ALE2箱放射式供電給11層～19層應急照明燈用電；23ALE2箱放射式供電給20層～頂層應急照明燈用電，詳見圖2。

圖1 應急照明總配電箱-1ALE.Z2系統(tǒng)圖

圖2 1幢2單元核心筒（負1層～10層）A型應急照明集中電源5ALE2系統(tǒng)圖

3.3 工程案例低壓配電柜出線回路設計的總結(jié)

該設計方式用電類別在低壓配電總柜出線以主干方式引出，便于不同類別用電記量（我國商業(yè)用電和居民用電的電價不同），各功能區(qū)域設有配電總箱，便于每個區(qū)域用電計量和管理（有些居民樓設有底商，底商也屬于商業(yè)用電）。低壓配電不超過三級，且應急電源供電自成系統(tǒng)并在末端切換[2]，符合《民用建筑電氣設計規(guī)范》（GB 51348—2019）設計要求，該工程的消防動力負荷設計采用了這種配電方式。空調(diào)、普通照明、普通動力負荷沒有末端切換要求，其配電方式參照這種配電方式。

4 結(jié)語

隨著社會的發(fā)展，城市綜合體和商住樓用電日益多樣化和復雜化，物業(yè)管理也更精細化，為了適應這種變化，配電柜低壓出線按負荷大類以干線形式引出，可以有效減少配電柜的出線回路數(shù)，從而減少配電柜的面數(shù)，節(jié)約了設備房用地面積；且相同類型的負荷供電集中，不易遺漏，易于設計、施工和管理。負荷大類干線分支到各棟或各區(qū)域的配電間，且可設置計量，便于物管部門收費管理。低壓配電設計思路簡潔明了，供配電系統(tǒng)易于設計，且方便后期物業(yè)進行管理，適用于城市綜合體和商住樓的電氣設計。