住宅小区配电系统设计

住宅小区配电系统设计　黄　凤　（广东博意建筑设计院有限公司）　【摘要】住宅电气系统不同于企事业单位的电气线路，它没有专业电　中，根据户型面积大小，每户进户线选择截面１０—２５ｍｍ　的铜芯　导线，分支回路采用２．５—４ｍｍ２的铜芯导线。　三、用户配电系统　过去，我国每户住宅内照明和插座的分支回路数过小，有的甚　工维护，而居民又不太懂电气维修安全知识，很容易发生电气事故。因　此，住宅电气线路的设计应吸取过去的经验教训，面向未来需要，满足　安全性、可适应发展性，具有超前意识，以满足智能住宅的功能性及舒　适性要求。　至是照明和插座共用一个回路。由于分支回路少，每个回路所带　【关键词】住宅小区；电气系统；线路系统；配电系统；外线设计　的负荷增大，实际等于减少了线路的截面，从而导致电气线路长期　过载，导线绝缘下降，线路温升增加，电气线路事故增多。　一、用户电气负荷的确定　分支回路数量的增加，相当于减少了回路的阻抗，这对于降低　居民住宅的用电负荷是建设居民小区供电网的基本依据。而　住宅的谐波电压，减少谐波危害十分有利。同时住宅内有足够多　住宅用电负荷预测的难点在于：居民投入家电的种类和数量的不　的分支回路数量，就有条件地将产生谐波的非线性负荷电器和对　确定性，用电设备投入时间的不确定性。影响着两个不确定性的　谐波敏感的电器做到由分开的回路供电。这样非线性负荷谐波电　因素有：国家经济发展水平和社会文明程度，居民平均收入，地域　流在其分支回路上阻抗产生的谐波电压就不可能危害到另一回路　文化生活习惯和消费观念，所处地区的气候环境条件，电力供应状　的敏感电器。分支回路数量多，当一路线进行检修或因故障跳闸　况及能源政策等。　时，停电范围小，对家庭生活造成的不便的影响也较少。　为了便于计算，也结合目前我国住宅建设水平及人们生活水平　现在通用的做法，住户室内均设户内配电箱，且按照照明、插　的提高及发展，我们一般按照《住宅设计规范》（ＣＢ５００９６—１９９９）中　座、空调等分回路设置。其中照明、空调回路用小型空气开关，插　的规定（见表１用电负荷标准及电度表规格）取上限值计算。　座、浴霸回路用漏电短路器。优点是：照明不经过漏电开关，空调　表１用电负荷标准及电度表规格　安装在２．４米以上，人体一般不接触，插座给各种家用电器配电，浴　套型　用电负荷标准（Ｋｗ）　电度表规格（Ａ　Ｊ　霸安装在卫生间，环境潮湿，漏电可能性较大，一旦发生漏电，开关　就会托扣，保证用电安全。　一类　２．５　５（２０）　四、防雷及等电位连接　二类　２．５　５（２０）　１、多层住宅的防雷做法为：多层住宅（７层以下，高度小于２４　三类　４．Ｏ　ｌＯ（４０）　米）属于三类防雷体，屋顶女儿墙及凸出物体上明设避雷带，利用　四类　４．０　１０（４０）　构造柱主筋（两根　１６或四根大于ｑｂｌ０）做为防雷引下线，每根主　筋必须可靠焊接，下与基础钢筋网焊接，所有凸出屋面的金属体栏　即每户用电负荷为Ｐｅ＝４．０ＫＷ　杆与避雷带焊接，所有防雷装置铁件均做镀锌处理。　而每户的平均同时使用系数Ｋｘ＝０．５　２、高层住宅的防雷做法为：高层住宅（８层以上，高度大于２４　则每户实际计算负荷为Ｐｉｓ一２．０ＫＷ．　米）按二类防雷考虑，屋顶采用ｄｇ１０镀锌圆钢作为避雷带，避雷带　对于整个单元，以及整栋住宅楼的负荷计算也许考虑同时使　连接成不大于１０Ｘ１０米或１２Ｘ　８米的网格，利用柱子或剪力墙内　用系数Ｋｘ，这个系数规范中没有给出，一般以《建筑电气专业设计　两根以上主筋通长焊接作为引下线，，引下线间距不大于１８米，引　技术措施》中的规定选取。　下线上端与避雷带焊接，下端与基础内上下两层主筋焊接。凡凸　二、用户线路系统　出屋面的卫星天线基座主筋、金属通风管、屋顶风机等所有金属构　目前居民对电的需求越来越高，高档大功率电气逐渐步人普　件均应与避雷带可靠焊接，所用金属件均镀锌。　通百姓家庭，住宅电气线路的设计应由过去的温饱型过渡到现在　３、采用保护接地，为ＴＮ—Ｃ—Ｓ系统进户处零线设置重复接　的小康智能型，重视电气线路的安全性，并为远期负荷的增长预留　地装置。　充分的裕量。因为智能住宅的暗配电气线路是难以更换或增加　４、建筑物作总等电位联结，总等电位联结与建筑物联接采用　的，尽量一步到位，满足远期负荷需要。因此针对以往住宅电气设　２Ｘ（４０Ｘ４）镀锌扁钢焊接，与各种金属水管，暖管，煤气管联结采　计标准中存在的问题和《住宅设计规范》（ＧＢ５００９６—１９９９）中的规　用（４０Ｘ４）镀锌扁钢箍接，与进户ＰＥ线联结，采用ＢＶ（１×２５）穿　定“电气线路应采用符合安全和防火要求的敷设方式配线，导线应　ＰＶＣ３２管暗敷设。总等电位联结均采用各种型号的等电位卡子，　采用铜线，每套住宅进户线截面不应小于１０ｍｍ２，分支回路截面不　决不允许在金属管道上焊接。浴室做局部等电位联结。　应小于２．５删　”。根据以上标准的最低要求，在本住宅小区设计　５、防雷接地，电源进线处重复接地以及其它需要接地的弱电　设备均共用建筑物基础作为接地装置，接地电阻不大于ｌ欧姆，经　实测自然接地体接地电阻值不满足要求时（Ｒ＜１欧），须另加打人　工接地体。　五、电气外线设计　１、确定变压器容量　ａ一５０Ｖａ：）＜ｌ２：６０００ＫＶＡ。　ｂ一６５×１．６８ＶＡ—ｌ０９２ＫＶＡ，　Ｃ估算为３００ＫＶＡ，　全小区变压器总容量一６０００＋１０９２＋３００＝７３９２ＫＶＡ，　预留１０％的裕量，实际全小区变压器总容量一７３９２×１．１—　８ｌ３０ＫＶＡ．　在建筑电气设计中，变压器容量根据小区的规模（建筑面积）　来确定。变压器总容量一ａ＋ｂ＋Ｃ，其中：　ａ一居民总用量：按５０ＶＡ／ｍ２计，这部分包括居民户用电量，　居住建筑中的公共照明及建筑物内各类辅助动力容量（如小高层　２、确定变压器台数及供电半径　小区内变压器台数的确定要根据小区的总体布局，变电所的　形式（设箱变还是站点）等诸多因素综合考虑。小区内低压配电半　径的确定，有两个意义，其一是确定变电所的位置，其二是确定线　路能否得到安全保护，按照常规的观念，低压供电半径约在２５０　中的电梯、排烟机、排风机、污水泵等的用电量）以及居民生活所必　须的小型配套建筑（如居委会、中小学校、幼儿园、车库等）。　ｂ一较大型公建：按６０—７０ＶＡ／ｍ２计，（如商场、物业中心、多　功能活动场所等）　米。如该小区东西最大长２４０米，南北最大长３４０米。经过与建　设单位、供电部门协商，确定在该小区内设四台箱变。　３．供电形式　Ｃ－ｄ，区内广场、喷泉、娱乐设施、院区照明等用电量，按实际　用电的情况计算。　低压配电采用放射式供电。高层住宅进四路线，其中消防电　源（二级负荷）进两路，末端切换，商业照明进一路，住宅照明进一　如果小区居住及配套建筑面积１２万平方米，公建面积１．６８万　平方米，小区内设一个较大型广场，广场内有喷泉，院区照明等。　（上接第１２８页）　３＿３最小二乘法拟合标准曲线校准得出Ｃ。时所产生的不确　路。多层住宅进两路，其中电梯等动力设备进一路，照明进一路。　算术平均值的不确定度　定度。采用４个浓度水平的铜标准溶液，用火焰ＡＡＳ法分别测定　２次，得到相应的吸光值Ｙ，用最小二乘法进行拟合，得到直线方程　ｙ—ａ＋ｂＣ（ａ为截距，ｂ为斜率）和其相关系数ｒ，详见表１。　表１最小二乘法拟合铜标准溶液质量浓度～吸光值结果　Ｃ（￣ｇ／ｍＬ）　Ｏ．ＯＯ　１．ｏ０　３．０Ｏ　５．００　ｕ（　）＝旦（＿　一０＿２０３８ｍ　ｇ　１＂１　ｕ　（　）一　（Ｄ　一０．０３４７　３．５试剂空白。本实验用试剂为优级纯硝酸，因而扣除空白　Ｙ　０．０００　０．０９８５　０．２８０９　０．４４９５　ｙ２　０．０００　０．０９８５　０．２８０９　０．４４９５　所致的铜的微小变化可忽略不计。　４不确定度分量列表　表２枸杞中铜质量分数不确定度分量表　分量　类别　来源　评定方法／分布　量值　Ｕ代１　标准储备液校　ｕ（ｓｔａ）　准稀释过程　Ｂ类／正态分布　０．０８６６￣ｍＬ　Ｏ．０ｏ８６６　Ｙ一０．００５２９＋０．０８９７５Ｃ　ｒ一０．９９９６　本例对样品测定液进行了２１次测量，由直线方程求得平均质　量浓度Ｃ。一Ｏ．１２７６／￣ｇ／ｍＬ，则Ｃ。的标准不确定度　ｕ（ｃ。）一ｓ（ｚ）ｂｕ（ｐｒｅ）　样品制备过程　Ｂ类／矩形分布　４＿３３　ｕ（Ｃ０）　曲线拟合　——　Ｏ．Ｏ４３３　Ａ类　Ａ类　Ｏ．０００２５￣ｍＬ　０．００２０２　０．２０３８ｍｇ／ｋｇ　０．０３４７　／ｐ１＋　－￣）２ｌ　ｑ（Ｃｏ一—，、／ｎ＿—０．ｏ００２５７９８￣ｇ／ｍＬ　ｕ（∞）　重复性　ｎ——标准溶液的测量次数，本例为８；　ｐ——ｃ。的测量次数，本例为８。　Ｕｒｅｌ（ｃ。）一　一０．００２０２１￣ｇ／ｍＬ　５相对合成标准不确定度　［　（ｓｌａ）］　＋［　ｌ（ｐｒｅ）］　＋［　（ＣＤ）］　＋［ｕｒｅｌ（∞）］　一０．０５６２　６扩展不确定度　在没有特殊要求的情况下，按国际惯例，测量结果的扩展不确　定度包含因子ｋ取２，则相对扩展不确定度　Ｕ　—ｌｍ。　ｄ一２×０．０５６２—０．１１２４　３．４重复性实验。在重复性条件下，对枸杞进行了７次独立　测试，铜质量分数为６．０３，６．３１，６．７４，５．２３，５．７７，５．４４，５．４７ｍｇ／ｋｇ，则铜　质量分数的算术平均值５．８６ｍｇ／ｋｇ。　单次测量的不确定度　（　．一　）ｚ　∞＝５．８５７５ｍｇ／ｋｇ，Ｕ　Ｕ　ｌ×∞　０．１　１２４Ｘ　５．８５７５ｍｇ／ｋ￣０．６５８ｍｇ／ｋｇ　７结果报告　按ＣＢ／Ｔ　５００９．１３火焰ＡＡＳ法重复７次测定枸杞中铜的质量分　ｕ（００ｉ）一ｓ（　＾、／　．５３９３ｍｇ／ｋｇ　数平均值∞一（５．８５７５±Ｏ．６５８）．ｋ一２。