高層住宅樓電氣動(dòng)力設(shè)計(jì)

高層住宅樓電氣動(dòng)力設(shè)計(jì)

摘要：本設(shè)計(jì)針對(duì)高層住宅供配電系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范，首先完成了高層住宅樓的電炊設(shè)計(jì)。其次根據(jù)住戶數(shù)和戶型情況進(jìn)行了負(fù)荷計(jì)算，負(fù)荷計(jì)算時(shí)采用了需要系數(shù)法。然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果和配電形式對(duì)電纜、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行了選型，并根據(jù)安裝規(guī)范對(duì)電纜、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行了合理的安裝，從而達(dá)到安全用電和節(jié)約能源的目的。又根據(jù)防雷等級(jí)完成了防雷接地系統(tǒng)。最后完成了高層住宅樓動(dòng)力部分的施工圖設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：高層住宅，配電線路，防雷系統(tǒng)

ABSTRACT：ThedesigncalculatsthepowerloadwiththemethodofNeedcoefficientCalculatingwhilecombinedhigh-riseresidentialbuildingdistributionsystem’sstatusandfuturedevelopmenttrends,,thed,inaccordancewiththenumberandsizeofhouseholdstheloadiscarriedout,,cables,circuitbreakersandswitchesarechoosed,andinaccordancewiththeinstallation,cables,circuitbreakers,isolatingswitchsareinstalledreasonablely,,thedesignofworkingdrawingsonhigh-riseresidentialbuildingarecompleted.

Keywords:high-riseresidentialbuilding，distributionlines，lightningprotectionsystem

1.課題來(lái)源

本工程為高層塔式住宅樓，一～十八層為居住層，十九層為電梯間，二十層為水箱間及風(fēng)機(jī)間。設(shè)有人防地下室及技術(shù)層。配電室、消防控制室位于技術(shù)層，泵房位于人防地下室?；A(chǔ)為箱型基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)之前，對(duì)該幢樓進(jìn)行了詳細(xì)的實(shí)地考察，并研究了該幢樓的所有電氣設(shè)計(jì)圖紙，結(jié)合所學(xué)理論知識(shí)，對(duì)配電線路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

2.負(fù)荷計(jì)算

需要系數(shù)法

下列用電設(shè)備在進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)不列入設(shè)備容量之內(nèi)：

①備用生活水泵、備用電熱水器、備用空調(diào)制冷設(shè)備及其他備用設(shè)備；

②消防水泵、專用消防電梯以及消防狀態(tài)下才使用的送風(fēng)機(jī)、排煙機(jī)等及在非正常狀態(tài)下投入使用的用電設(shè)備；

③當(dāng)夏季有吸收式制冷的空調(diào)系統(tǒng)，而冬季則利用鍋爐取暖時(shí)，在后者容量小于前者情況下的鍋爐設(shè)備。

需要系數(shù)法的計(jì)算公式如下：

用電設(shè)備組的有功、無(wú)功和視在計(jì)算負(fù)荷：

或

式中-----用電設(shè)備組的設(shè)備功率，kW；

-----需要系數(shù)；

，-----用電設(shè)備組的功率因數(shù)及功率角的正切[1]。

本工程供配電用需要系數(shù)法計(jì)算結(jié)果如表2-1、2-2所示。

表2-1本設(shè)計(jì)住戶需要系數(shù)法負(fù)荷計(jì)算表

序號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備功率數(shù)量合計(jì)功率需要系數(shù)功率因數(shù)計(jì)算負(fù)荷

kWkWKxPjsQjsSjsIjs

1廚房

表2-2公共設(shè)備需要系數(shù)法負(fù)荷計(jì)算表

序號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備功率數(shù)量合計(jì)功率需要系數(shù)功率因數(shù)計(jì)算負(fù)荷

kWkWKxPjsQjsSjsIjs

1地下室排風(fēng)排煙

2地下室送風(fēng)排煙

3電梯

4消防電梯、排煙

5生活泵

6加壓泵

總計(jì)

3.供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

各負(fù)荷等級(jí)的供電措施

①一級(jí)負(fù)荷：要求供電系統(tǒng)無(wú)論是正常運(yùn)行還是發(fā)生了故障時(shí)，都應(yīng)保證其連續(xù)供電。因此對(duì)一級(jí)負(fù)荷，應(yīng)有兩個(gè)獨(dú)立的電源供電，并按生產(chǎn)的需要和允許停電的時(shí)間，采用雙電源互相自動(dòng)地或手動(dòng)地切換線路，如果一級(jí)負(fù)荷不大，則可采用蓄電池、自備發(fā)電機(jī)等設(shè)備，或者從臨近的單位取得第二獨(dú)立電源。這里所說(shuō)的兩個(gè)“獨(dú)立電源”是指其中任何一個(gè)電源發(fā)生故障或停電檢修是，都不致影響另一個(gè)電源繼續(xù)供電。

②二級(jí)負(fù)荷：應(yīng)有雙回路供電。當(dāng)采用雙回路困難時(shí)，則允許采用一路10kV及專用架空線供電。

③三級(jí)負(fù)荷：無(wú)特殊的供電要求，屬于一級(jí)和二級(jí)的負(fù)荷[2]。

本工程是二級(jí)負(fù)荷供電方式。

配電網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)線和電纜截面的選擇

電流通過(guò)導(dǎo)線時(shí)，要產(chǎn)生電能損耗，使導(dǎo)線發(fā)熱，若絕緣導(dǎo)線和電纜的溫度過(guò)高時(shí)，可使絕緣損壞，甚至引起火災(zāi)。當(dāng)裸導(dǎo)線的溫度過(guò)高時(shí)，會(huì)使其接頭處的氧化加劇，增大接觸電阻，使之進(jìn)一步氧化，如此惡性循環(huán)，甚至可發(fā)展到斷線。因此規(guī)定了不同材料和絕緣導(dǎo)線的允許載流量。在這個(gè)允許載流量范圍內(nèi)運(yùn)行，導(dǎo)線的升溫不會(huì)超過(guò)允許值。選擇導(dǎo)線截面使通過(guò)相線的電流不超過(guò)導(dǎo)線正常運(yùn)行時(shí)的允許載流量Ial，即

按允許載流量選擇載面時(shí)要考慮到溫度修正系數(shù)、電纜并列校正系數(shù)和土壤熱阻系數(shù)。

①允許載流量與環(huán)境溫度有關(guān)。若實(shí)際環(huán)境溫度與規(guī)定的環(huán)境溫度不一致時(shí)，允許載流量乘上溫度修正系數(shù)以求出實(shí)際的允許載流量。

式中，；且為導(dǎo)線額定負(fù)荷時(shí)的最高允許溫度；為導(dǎo)線允許載流量所采用的環(huán)境溫度；為導(dǎo)線敷設(shè)地點(diǎn)的實(shí)際的環(huán)境溫度。則：YJV型交聯(lián)聚乙烯、絕緣聚氯乙烯護(hù)套的電力電纜的溫度修正系數(shù)

BV型塑料絕緣導(dǎo)線的溫度修正系數(shù)

②電纜多根并列時(shí)，起散熱條件較單根敷設(shè)時(shí)差。故允許載流量降低，要用電纜并列校正系數(shù)進(jìn)行校正。

③電纜在土壤中敷設(shè)時(shí)，因土壤熱阻系數(shù)不同，散熱條件也不同，其允許載流量也應(yīng)乘上土壤熱阻系數(shù)校正[3]。

本設(shè)計(jì)線纜及開(kāi)關(guān)電器的選擇結(jié)果如表3-1所示。

表3-1線纜及開(kāi)關(guān)電器的選擇結(jié)果

序號(hào)支路名稱計(jì)算電流電纜選擇型號(hào)斷路器選擇保護(hù)電流數(shù)量

1廚房支路

2廚房總回路×1663A1

3地下室排風(fēng)排煙機(jī)進(jìn)線×1050A1

4地下室送風(fēng)排煙機(jī)進(jìn)線×1050A1

5電梯進(jìn)線×9563A1

6消防電梯進(jìn)線25NH-VV22-1kV-5×9563A1

7生活泵進(jìn)線×1640A1

8加壓泵進(jìn)線×1640A1

9住戶消防動(dòng)力計(jì)量箱進(jìn)線NHYJV22-4×7063A2

108表位住戶計(jì)量箱進(jìn)線×120200A5

11電梯、風(fēng)機(jī)等電位聯(lián)結(jié)線ZRYJV-1×161

12封閉箱

一、二等電位聯(lián)結(jié)線ZRYJV-1×50

13橋架內(nèi)PE銅排引出線NHYJV-4×10

考慮到電氣設(shè)計(jì)要求的安全性、功能性、舒適性和可適應(yīng)性。室內(nèi)導(dǎo)線要選用銅芯塑料線。銅線不容易氧化和腐蝕，而且機(jī)械強(qiáng)度高，導(dǎo)電性能強(qiáng)，可減少因接觸電阻過(guò)大電氣線路接頭發(fā)熱起火和斷線的危險(xiǎn)，同樣截面的銅線使用壽命也比鋁線長(zhǎng)，因此住宅供電中的絕緣導(dǎo)線應(yīng)采用銅芯絕緣電線，穿管在墻內(nèi)和地板內(nèi)暗敷。導(dǎo)線截面的選擇要考慮電源質(zhì)量的影響，導(dǎo)線截面選擇通常是按發(fā)熱條件、機(jī)械強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)電流密度、電壓損失等因素來(lái)考慮，往往忽視電源質(zhì)量及諧波的影響，雖然城網(wǎng)改造已基本完成，但還是滿足不了用電負(fù)荷，特別是在夏季和冬季，用電量大，線路電壓偏低，導(dǎo)致線路負(fù)荷電流加大甚至超負(fù)荷使用，易出現(xiàn)跳閘及火災(zāi)事故。一旦微波爐、電腦等非線性電器投入使用，線路中就會(huì)產(chǎn)生諧波，諧波電流能引起線路過(guò)載，影響線路的安全，考慮到這些因素，進(jìn)戶線可以按計(jì)算電流在載流量表中把電線截面加大一級(jí)到兩級(jí)，留有余地；插座回路按不同用途來(lái)確定導(dǎo)線截面。如：廚房回路因?yàn)槠湄?fù)荷特殊性需用4mm2銅芯導(dǎo)線。

本設(shè)計(jì)的線路敷設(shè)

①室外線路用鍍鋅鋼管做保護(hù)管。

②配電干線電纜在強(qiáng)電井內(nèi)橋架敷設(shè)，消防配線采用耐火型，其他為阻燃型。

③室內(nèi)配線均選用BV-500V銅芯聚氯乙烯絕緣線穿PVC管暗敷設(shè)，水平管除圖中注明FC外，其它均為現(xiàn)澆板中暗敷，配電箱間穿線管為鋼管。配線為BV-2×～BV-3×?xí)r，穿管PVC15；配線為BV-4×～BV-6×?xí)r，穿管PVC20；平面圖中未注明導(dǎo)線截面均為。

4.本住宅樓防雷接地方式

本工程屬二類防雷構(gòu)筑物，需做防雷保護(hù)措施，該建筑物平屋頂有女兒墻，基礎(chǔ)為箱型基礎(chǔ)，具體做法如下：

平屋頂女兒墻上及水箱間平屋頂女兒墻上設(shè)置避雷帶做接閃器，避雷線采用Φ12鍍鋅圓鋼，支持卡子采用一25×4鍍鋅扁鋼。

利用剪刀墻內(nèi)結(jié)構(gòu)鋼筋做防雷引下線，沒(méi)處引下線鋼筋不少于2根，且Φ≥12mm，要求自下而上在連接處采用焊接，焊接長(zhǎng)度不小于100mm，兩根鋼筋之間亦在適當(dāng)處焊接，其頂部出屋頂柱須留200mm以上的鋼筋頭，便于避雷帶與其焊接，焊接處須做好防腐、防銹處理。

利用箱型基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋做防雷接地極，Z1～Z10每處用做避雷帶引下線的主筋須與基礎(chǔ)內(nèi)的兩根主筋焊接，結(jié)構(gòu)完成后，必須通過(guò)測(cè)試點(diǎn)測(cè)試接地電阻。人工接地極采用垂直接地體，接地極采用Φ20鍍鋅圓鋼，長(zhǎng)，間距5m，采用40×4鍍鋅扁鋼焊接，埋深。

自首層起，每三層利用剪刀墻水平筋和連梁主筋與引下線焊接成均壓環(huán)，所以引下線，建筑物內(nèi)的金屬結(jié)構(gòu)和金屬物件等與均壓環(huán)連接。

自距地30米高度起，每向上三層，在剪刀墻及連梁內(nèi)敷設(shè)一條25×4毫米的扁鋼與引下線焊成一環(huán)形水平避雷帶，以防止側(cè)向雷擊，并將金屬欄桿及金屬門窗等較大的金屬物件與防雷裝置連接。

本工程電氣系統(tǒng)采用TN-S制接地，為二類接地，并應(yīng)互相絕緣。

保護(hù)接地，與防雷、弱電接地等聯(lián)合接地，接地電阻不大于1歐姆，電井內(nèi)設(shè)置PE銅排；