議住宅建筑電氣設(shè)備選擇與容量設(shè)計(jì)

1、    議住宅建筑電氣設(shè)備選擇與容量設(shè)計(jì)    舒暢【摘 要】在對(duì)建筑電氣選擇與容量設(shè)計(jì)之前，應(yīng)明確建筑物的總建筑面積、主體高度、層數(shù)、各層功能用途；變配電所、水泵房、冷凍站、鍋爐房位置；消防控制室、弱電機(jī)房位置；強(qiáng)電井、弱電井位置與數(shù)量；客用電梯、消防電梯數(shù)量、防火分區(qū)的劃分情況等信息。然后，結(jié)合投資情況，進(jìn)行科學(xué)、合力的謀劃與實(shí)施?！娟P(guān)鍵詞】建筑電氣；設(shè)備選擇；容量設(shè)計(jì)0.引言現(xiàn)代建筑趨于多元化的風(fēng)格，高度大、面積大、功能復(fù)雜，電氣設(shè)計(jì)內(nèi)容也日趨復(fù)雜，項(xiàng)目繁多。建筑電氣設(shè)計(jì)從狹義上僅指民用建筑中的電氣設(shè)計(jì)，從廣義上講應(yīng)該包括工業(yè)建筑、構(gòu)筑物和道路、廣

2、場(chǎng)等戶外工程。傳統(tǒng)建筑電氣設(shè)計(jì)只包括供電和照明，而今天一般將其設(shè)計(jì)的內(nèi)容形容為強(qiáng)電和弱電。將供電、照明、防雷歸類(lèi)在強(qiáng)電，而其余部分，如電話、電視、消防和樓宇自控等內(nèi)容統(tǒng)統(tǒng)歸于弱電。這種分類(lèi)以電壓的高低為依據(jù)，強(qiáng)調(diào)了電氣設(shè)計(jì)中所增加的消防、電訊和自控內(nèi)容與傳統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)內(nèi)容完全不同，容易理解，所以很快被人們所接受。但是，這種按電壓高低進(jìn)行分類(lèi)的方法并不嚴(yán)謹(jǐn)，如：動(dòng)力設(shè)備的二次控制回路，其電壓可能很低；而消防回路中的聯(lián)動(dòng)也不宜與配電箱完全分割開(kāi)。又如人防設(shè)計(jì)、防雷設(shè)計(jì)、保安設(shè)計(jì)等功能性設(shè)計(jì)，其內(nèi)容不僅僅是弱電信號(hào)的報(bào)警，也包含有動(dòng)力、照明的聯(lián)鎖反應(yīng)。又如防雷接地，強(qiáng)弱電都要求，而且有向等電位聯(lián)結(jié)發(fā)展

3、的趨勢(shì)，實(shí)際上又很難分開(kāi)。如果電氣設(shè)計(jì)僅僅以電壓高低進(jìn)行分工，勢(shì)必造成強(qiáng)弱兩個(gè)子工種之間交叉過(guò)多，界限不清楚。1.住宅建筑電氣設(shè)計(jì)的設(shè)備選型現(xiàn)代建筑要求電氣設(shè)備防火、防潮、防爆、防污染、節(jié)能及小型化。電氣設(shè)備有的需要引進(jìn)。設(shè)備引進(jìn)是一項(xiàng)技術(shù)性、政策性很強(qiáng)的工作，對(duì)國(guó)際市場(chǎng)的產(chǎn)品動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)都應(yīng)有一定了解，具備必要的國(guó)際貿(mào)易常識(shí)。電氣設(shè)備的選擇是涉及多種因素，首先要考慮并堅(jiān)持的是產(chǎn)品性能質(zhì)量。電氣產(chǎn)品的選用必須符合國(guó)家有關(guān)規(guī)范。其次才是經(jīng)濟(jì)性，要根據(jù)業(yè)主功能要求、經(jīng)濟(jì)情況做出選擇。隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的日益增加，選擇環(huán)保產(chǎn)品、節(jié)能產(chǎn)品也是新的時(shí)尚，這就不僅僅是錢(qián)的問(wèn)題了。電氣工程師所要選擇的產(chǎn)

4、品包含在每個(gè)設(shè)計(jì)子項(xiàng)之中，主要有電源設(shè)備、高低壓開(kāi)關(guān)柜、電力變壓器、電纜電線、母線槽、開(kāi)關(guān)電器、照明燈具、電訊產(chǎn)品、消防安防產(chǎn)品、樓宇自控產(chǎn)品等。住宅建筑電氣設(shè)計(jì)的設(shè)備選型，應(yīng)能滿足居民在住宅居住期內(nèi)（一般按3050年考慮）用電的增長(zhǎng)，以居民遠(yuǎn)期負(fù)荷發(fā)展為依據(jù)，以居民生活用電達(dá)到中等電氣化水平為目標(biāo)。根據(jù)居民生活情況，使每戶住宅的供電達(dá)到410kw的水平，并保證在住宅居住期內(nèi)不再改造。具有合格的電能質(zhì)量，家用電器能正常工作。另外，也要為新建居民住宅電氣設(shè)計(jì)提供參考，使電氣安裝一次達(dá)到要求，不搞重復(fù)建設(shè)。2.建筑電氣設(shè)計(jì)容量的分析2.1配電變壓器的選擇在配電變壓器的選擇上，根據(jù)國(guó)際jgj/t16

5、-92：“用電設(shè)備容量在250kw或需要變壓器容量在160kva以上者應(yīng)以高壓方式供電”的要求，可知凡是有一定建筑規(guī)模的工程都將使用電力變壓器，但對(duì)于如何選擇變壓器容量的問(wèn)題上對(duì)有些設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)還存在誤區(qū)。認(rèn)為變壓器有功負(fù)荷能力，容量應(yīng)按照計(jì)算負(fù)荷負(fù)載或接近滿負(fù)載選擇。其實(shí)這是一種錯(cuò)覺(jué)，誤認(rèn)為“滿負(fù)荷”可以做到物盡其用，節(jié)省投資，殊不知雖然變壓器是一種效率高在95%以上的電氣設(shè)備（n=p輸出/輸入×10095%）。但只有當(dāng)變壓器的負(fù)荷在0.5-0.6時(shí)才可能實(shí)現(xiàn)，這也是從發(fā)揮變壓器最高效率的角度出發(fā)來(lái)選擇變壓器容量的首要條件和依據(jù)。當(dāng)然最后確定變壓器容量時(shí)還要綜合考慮其它一些因素，例如

6、環(huán)境溫度的影響，降低溫度可以提高變壓器的輸出功率和減少變壓器的損耗，又如變壓器臺(tái)數(shù)的合理選擇和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較等等都是影響變壓器容量選擇的考慮因素。至于變壓器的過(guò)載能力是和起始負(fù)荷率、環(huán)境溫度和通風(fēng)散熱條件等相關(guān)的因素有關(guān)且只能是應(yīng)急性質(zhì)和短時(shí)間的。過(guò)負(fù)載時(shí)首要要求不致?lián)p壞變壓器的絕緣和降低使用幫助為原是，一年四季中高峰用電是可能會(huì)超負(fù)荷而低谷時(shí)又會(huì)出現(xiàn)輕載運(yùn)行。這超、輕負(fù)載兩者之間的量和時(shí)間基本等同時(shí)會(huì)起到互補(bǔ)的作用，但最好不要超負(fù)荷15%.過(guò)負(fù)荷百分?jǐn)?shù)（n）計(jì)算公式：n=（i-ie）/ie×100%，式中：i-變壓器實(shí)際負(fù)荷電流；ie-變壓器額定電流。當(dāng)然對(duì)于設(shè)置有強(qiáng)迫風(fēng)冷的變壓器其

7、應(yīng)急過(guò)載能力可達(dá)40%-50%，而且過(guò)載斷續(xù)時(shí)間也可適當(dāng)延長(zhǎng)（但絕不允許過(guò)載情況下長(zhǎng)期運(yùn)行），這可由產(chǎn)品的技術(shù)條件來(lái)確定。綜合上述各種因素，對(duì)選擇變壓器容量的影響，從節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、安全可靠出發(fā)，一般選取變壓器負(fù)荷率在0.65-0.8為宜。2.2電容無(wú)功補(bǔ)償容量的選擇和裝置目前我國(guó)對(duì)用電單位的功率因素要求高壓供電壓者為0.9以上，低壓供電者為0.85以上，為此絕大多數(shù)的工業(yè)與民用建筑采用補(bǔ)償?shù)霓k法、即在低壓配電室的配電母線上安裝若干組電力電容器補(bǔ)償供電范圍內(nèi)的無(wú)功功率以達(dá)到提高功率因數(shù)的目的，但對(duì)于如何正確選擇電容器容量的問(wèn)題上有的設(shè)計(jì)者錯(cuò)誤認(rèn)為在作施工圖設(shè)計(jì)時(shí)只要根據(jù)配電變壓器容量（kva

8、）的1/3來(lái)選取補(bǔ)償容量（kvar）就可以了。例如，當(dāng)變壓器容量為1600kav時(shí)，選取電容器補(bǔ)償容量為1600/3=533（kvar）這顯然是不正確的。通常要使功率因數(shù)由cos1提高到cos2就必須裝置補(bǔ)償電容器的容量為：qc-q1-q2=p（tg1-tg2），式中：qc-設(shè)置電容器補(bǔ)償容量，kvar；p-總有功計(jì)算負(fù)荷，kw；tg1、tg2-對(duì)應(yīng)于補(bǔ)償前、后cos1、cos2正切值，也可以通過(guò)三角函數(shù)表查了cos 及tg 的對(duì)應(yīng)值。從上述計(jì)算分析可知，電容器的無(wú)功補(bǔ)償容量與用電設(shè)備的負(fù)荷性質(zhì)、負(fù)荷（有功、無(wú)功）大小有關(guān)，并通過(guò)計(jì)算求得，而與變壓器的容量大小并無(wú)任何關(guān)系。近年來(lái)一種具有自愈功

9、能且內(nèi)裝有放電電阻，體積小，介質(zhì)損耗低，防火，可靠，安全性能高的無(wú)功補(bǔ)償干式電容器已代替舊式的油浸電容器，如國(guó)產(chǎn)型號(hào)主要有bmmj型，進(jìn)口產(chǎn)品有abb公司的clmd型等。clmd型電容器更具有高容量和放電速度快的特點(diǎn)，單臺(tái)容量可達(dá)83kvar，放電速度可在電容器離開(kāi)電源后一分鐘端電壓下降到50v.無(wú)功補(bǔ)償電容器在投入運(yùn)行的瞬間在配電線路上會(huì)產(chǎn)生幾十倍甚至上百倍額定電流的涌流，因此要求在配電線路上裝設(shè)專(zhuān)用的切除電容器接觸器。這種接觸器的特點(diǎn)是在產(chǎn)品內(nèi)部裝配有作為限制涌流和強(qiáng)制電容器放電的電阻，這樣就能夠限制涌流在電容器額定電源20倍之內(nèi)和保證電容器在下次投入時(shí)其端子最大剩余電壓50v。目前國(guó)內(nèi)有

10、b25c-b75c、clc型和進(jìn)口abb和ua-r型等產(chǎn)品可供選擇。2.3若干配電設(shè)備的設(shè)計(jì)容量需要注意的問(wèn)題主要是：（1）低壓并聯(lián)電容器線路的刀開(kāi)關(guān)和交流接觸器的導(dǎo)體載流量應(yīng)不小于其負(fù)荷（電容器額定電流的1.5倍）。（2）用于計(jì)算機(jī)的不間斷電源其輸出功率應(yīng)大于計(jì)算機(jī)及各用電設(shè)備額功率總和的150%.（3）單臺(tái)交流電梯和直流電梯供電導(dǎo)體的連續(xù)工作載流量應(yīng)大于銘牌連接工作額定電源（或交流額定輸入電流）的1.4倍。（4）可控硅調(diào)光裝置的零線載面當(dāng)為三相四線配電時(shí)，其截面應(yīng)為相線截面的二倍。（5）微型斷路器（包括漏電斷路器）緊密無(wú)間隔安裝時(shí)要考慮降容和檢驗(yàn)其截流能力，通常8-9臺(tái)緊密無(wú)間隔安裝時(shí)大約降容20%.環(huán)境溫度對(duì)開(kāi)關(guān)的額定電流影響也不可忽視，這都可以從產(chǎn)品的技術(shù)資料和有關(guān)資料中核實(shí)。（6）插座額定電流對(duì)已知使用設(shè)備都應(yīng)大于設(shè)備額定電流的1.25倍，未知使用設(shè)備者不應(yīng)小于10a。3.結(jié)束語(yǔ)隨著經(jīng)濟(jì)水平的日趨發(fā)展，居民家用電器逐漸增多，住宅設(shè)計(jì)由原來(lái)純照明向多功能的方向發(fā)展，電氣線路、 配電設(shè)備也越來(lái)越復(fù)雜。電