智能大廈弱電系統(tǒng)配電模式初探

智能大廈弱電系統(tǒng)配電模式初探摘要：文章針對(duì)智能大廈內(nèi)各弱電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝時(shí)缺乏統(tǒng)一性造成的線路擁擠、信號(hào)互相干擾、運(yùn)行可靠性差等問題進(jìn)行了分析,著重討論了電源及交直流隔離、接地和信號(hào)線防擾等問題,進(jìn)而提出弱電機(jī)房綜合化配電設(shè)計(jì)參考模式及其組合式可移動(dòng)防擾,機(jī)柜的設(shè)計(jì)構(gòu)想。

關(guān)鍵字：智能大廈樓宇控制自動(dòng)化(BA)綜合化配電模式防擾機(jī)柜模數(shù)化電源插座近年來,建筑智能化技術(shù)發(fā)展很快,尤其是網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)。現(xiàn)在很多高層建筑競相引進(jìn)各種弱電集成系統(tǒng)以提高大廈智能化管理水平,實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)備管理自動(dòng)化(BA),通訊自動(dòng)化(CA),辦公自動(dòng)化(0A)。這是現(xiàn)代高層建筑發(fā)展的趨勢,但在目前的操作實(shí)現(xiàn)過程中,還存在許多問題有待于完善和解決。比如:現(xiàn)在許多高層建筑中,各弱電子系統(tǒng)的核心一機(jī)房配電及布線的設(shè)計(jì)和施工就存在許多問題:最新國標(biāo)圖集《智能建筑弱電工程設(shè)計(jì)施工圖集》(圖集號(hào)97X700)和《建筑電氣安裝工程圖集》(第4集)等,除了對(duì)消防、保安監(jiān)控、電話站房、電子設(shè)備間等的配電和布線作了較詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)做法闡述外,對(duì)其它諸如計(jì)算機(jī)機(jī)房、樓控設(shè)備機(jī)房和閉路電視機(jī)房等的配電和布線標(biāo)準(zhǔn)做法闡述不盡詳細(xì)和全面,部分做法描述過于模糊。近幾年出版的一些智能建筑設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(如華東建筑設(shè)計(jì)研究院,東北建筑設(shè)計(jì)研究院等編寫的)和建筑弱電設(shè)計(jì)工程技術(shù)手冊(如劉國林、梁華、陳一才等編著的)等也均未對(duì)這一問題作詳細(xì)和深入的探討?，F(xiàn)行的《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T16一92)對(duì)這一問題的規(guī)定也不夠詳細(xì)和明確。所以,現(xiàn)在大多數(shù)建筑設(shè)計(jì)院、專業(yè)弱電設(shè)計(jì)安裝公司對(duì)弱電機(jī)房的設(shè)計(jì)都較為粗略,出圖大多類似原理模式圖而不是施工圖。目前具備強(qiáng)、弱電各系統(tǒng)安裝技術(shù)水平和能力的施工安裝公司非常少,而且由一家電氣安裝公司承接智能大廈的所有強(qiáng)、弱電設(shè)備系統(tǒng)安裝是不可能也不現(xiàn)實(shí)的。即便是弱電系統(tǒng)集成也不可能由任何一家安裝公司單獨(dú)完成,因?yàn)槿蹼娫O(shè)備種類很多,各產(chǎn)品安裝公司都有各自的產(chǎn)品優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢,智能大廈建設(shè)方在綜合考慮質(zhì)量、價(jià)格和售后服務(wù)等因素后必然將弱電系統(tǒng)集成工程按系統(tǒng)功能劃分,分成若干弱電子系統(tǒng)項(xiàng)目:大的弱電安裝公司可承包整個(gè)樓宇控制自動(dòng)化系統(tǒng)工程項(xiàng)目,如:美國Honeywell(霍尼威爾)Johnson(江森),英國Satchwell(薩切維爾)等在中國的代理安裝公司;小的弱電安裝公司可承包到閉路電視監(jiān)控,電子防盜等項(xiàng)目,這樣的安裝公司舉不勝舉。這樣就造成了在實(shí)際智能大廈弱電系統(tǒng)集成過程中,強(qiáng)電安裝公司、各弱電子系統(tǒng)安裝公司各行其責(zé),相對(duì)獨(dú)立地進(jìn)行設(shè)備和管線安裝的現(xiàn)狀,而各設(shè)備系統(tǒng)之間因缺乏技術(shù)安全規(guī)范約束,相互配合、協(xié)調(diào)做得不好(有關(guān)建管監(jiān)督部門因此管理不力)。所以筆者參觀和調(diào)研的一些智能大廈的弱電設(shè)備機(jī)房幾乎無一例外地存在著:不同電壓等級(jí)、頻率的信號(hào)線在機(jī)房內(nèi)交叉排布和在設(shè)備背面接口處相互穿繞,電源配置不合理,電氣火災(zāi)、漏電和信號(hào)相互干擾等隱患;系統(tǒng)運(yùn)行可靠性差,機(jī)房設(shè)備維護(hù)和管理不便等問題。為此,筆者提出了智能大廈弱電機(jī)房的綜合化配電和布線模式問題。智能大廈弱電機(jī)房按性質(zhì)和功能大致可分為:計(jì)算機(jī)機(jī)房、樓控設(shè)備管理機(jī)房、程控交換機(jī)房、消防報(bào)警和控制機(jī)房、閉路電視機(jī)房和保安監(jiān)控機(jī)房等?？紤]到上述各弱電機(jī)房基本上都有計(jì)算機(jī)設(shè)備,本文著重對(duì)有計(jì)算機(jī)設(shè)備的機(jī)房進(jìn)行探討,以供同行及專家參考。1電源弱電機(jī)房設(shè)備屬于一級(jí)負(fù)荷,應(yīng)采用兩條專用干線尋|進(jìn)兩路獨(dú)立電源在末端互技。對(duì)用電容量較小的可就近從一級(jí)照明負(fù)荷干線弓|進(jìn)電源,當(dāng)電源故障率高時(shí),可考慮在機(jī)房附近設(shè)置自備發(fā)電機(jī)或增加蓄電池容量。計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)電源要求質(zhì)量較高,不僅要求采用不間斷供電系統(tǒng),而且要求電源電壓波動(dòng)在±10%以內(nèi)才能正常工作。一些網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備甚至要求電源電壓波動(dòng)在±5%以內(nèi)。而智能大廈弱電系統(tǒng)集成過程一般處于大廈竣工精裝修階段,各類建筑設(shè)備使用頻繁,電源電壓很難滿足上述要求。智能大廈技人使用后,在上下班時(shí)間段內(nèi),供電系統(tǒng)電源電壓也經(jīng)常超出土10%波動(dòng)范圍。大量實(shí)測資料可以說明這一點(diǎn)。所以,在設(shè)計(jì)選取不間斷供電電源(UPS)時(shí):拍(兆1關(guān))止應(yīng)招使姑其貫輸態(tài)出威功謀率員大纏于多用四電殖設(shè)竭備總額劈定拼功亦率書之肌和丸的賭1廊.丹3蕩～喜1補(bǔ).先5涌倍長,映額凳定貞放與電賣時(shí)拆間輝應(yīng)躺為杠1績0勵(lì)～拴3補(bǔ)0征分喘鐘殊。俱(輔2斜)五應(yīng)枝滿蕉足萄抗慎電雄壓班波提動(dòng)斗指壩標(biāo)油,掌否番則亭應(yīng)方在票U撲P細(xì)S牲電旅源驚前至設(shè)庫置究電在源勿穩(wěn)求壓肉器莊。隙(團(tuán)3雕)播用言電成設(shè)耍備挺中耳整濃流索器板負(fù)皺荷爽較友大罵時(shí)銹,三在糟U仁P尖S泰電澤源燦前末配伏電吵回及路窩上恩設(shè)圓置旺諧溫波亦吸癢收簡器拆來底吸曾收頑高層次暴諧斯波趁,垮使趴輸檔出愈電褲壓威,均總發(fā)波霉形忌的詞失獲真互度遲不奔超訓(xùn)過瞇5款%凈(溜單附相太輸?shù)瘸龀嘣世踉S睡1翠0不％孕)凳,賣電城網(wǎng)曲質(zhì)拾量核較泡差余的震地散區(qū)來應(yīng)律在撇U金P益S享電拆源蛋裝近置屈前趟設(shè)獅置競頻夜率弊偏壞差支保籌護(hù)編器褲。摧(離4勾)勿根盈據(jù)晃用挪電塞設(shè)贈(zèng)備兆對(duì)隱供玻電屋可或靠趁性繪和簡連莖續(xù)捉性析的鏡要悔求凝,廢選臥取池U據(jù)P雁S秒電代源嫂工補(bǔ)作突方剃式汪:坊單邪一撓式渣、燕并哲聯(lián)筑式憂、死冗昂余指式驕和馳并膠聯(lián)模冗妄余織式鍬。戒其引旁收路獻(xiàn)電許源矩應(yīng)昏滿捏足元負(fù)敏荷徹容努量矛和錘特尼性襖要凈求胃。扔旁塔路順上語設(shè)日置搞濾竄波配器曾,恐自伸備稅發(fā)扶電味機(jī)舌不潑作承旁資路曾電倡源筍直脈供眠負(fù)背荷動(dòng)。膛臣椅茶設(shè)樂計(jì)杰單喜位恰和將施田工勒安效裝祝公飽司賓必阻須啦像招設(shè)球計(jì)驢安西裝雪配箱電遷房蒙時(shí)驚充擺分浮了鼓解溪掌巾握什供勁電來對(duì)勞象柄和弄環(huán)寫境大資到料戚一該樣果充宿分知搜丟集方弱鞏電晃機(jī)描房共設(shè)紋備優(yōu)和蹤系系統(tǒng)導(dǎo)資樣料燥才壘能包做據(jù)好戰(zhàn)電墨源督設(shè)游計(jì)心和掌布曉置獎(jiǎng),住從藏而湖合疼理愧滿肝淚足數(shù)弱墾電蟲機(jī)誕房魂用突電圾需策要搜。褲弱冊電市機(jī)慨房液應(yīng)償設(shè)諷單演獨(dú)部電忙源潮管就理嗚間張,怨用捐防謹(jǐn)火袖墻盒與科弱煌電竹設(shè)秀備孔隔圣離蜜,妖避闖免修電淋源跨管毒理逼間扣噪成聲載、垂蓄很電問池瞧酸雖堿猛液掌滲用漏其和閥電慌氣鼓火擇災(zāi)榨等轎事衫故繪傳鴨播解到糖弱祥電戰(zhàn)設(shè)奔備貌機(jī)懸房弱誼內(nèi)玻。閑弱譯電肯設(shè)丘備傳機(jī)窗房矩與儉電央源弟管用理雅間夸設(shè)賺單逆扇樹朝督電及源搬管殺理產(chǎn)間伏方庸向死開扶啟啟的潑連鵲通大門希,狂可哲考帝慮膊在習(xí)弱攤電壁設(shè)躍備感機(jī)關(guān)房叼與斯電熱源識(shí)管族理半間飯之且間坡設(shè)輪置導(dǎo)玻衡璃郵觀論察釣視改窗竹。莖電喇源夫管五理換間迎應(yīng)宴做惡水湖泥廉地沸面才,攜為短巧防贏潮蘭防咐濕?？蓸淦鲅?嘗.口3規(guī)～毒0紹.療5魄m塌高淚水定泥臥平夫臺(tái)圈擱紫置握U攜P汽S指電頂源午。江對(duì)違于永發(fā)原送獎(jiǎng)和續(xù)接頌收擴(kuò)數(shù)曾據(jù)浮信鐵號(hào)啄任拘務(wù)碎繁場重鹽,跟網(wǎng)驢絡(luò)井服桌務(wù)票器提較仇多大的才計(jì)瘋算債機(jī)玻機(jī)字房循和隨樓遵控釘設(shè)棵備彈管慮理挨機(jī)尋房悼,標(biāo)應(yīng)跳考拿慮臭選革取該智廁室能擇U嚴(yán)P德S難電反源怖,換要艇求騾其鋤將掘因惑主返電折源律故惕障故、頭自區(qū)身勻充酬電導(dǎo)故果障染或娃其暢它經(jīng)原旨因瘋等銅使登其萄蓄裂電棕能濕力察不賽足飯,禁不耀能附正燭常醋供飄電召這梁一寫情遙況勿發(fā)團(tuán)送枝給譯上奶述百機(jī)坡房份系傘統(tǒng)福監(jiān)櫻控辟主注機(jī)錫,省系塑統(tǒng)隱監(jiān)喂控活主版機(jī)讓應(yīng)姥具塑備雁單相至應(yīng)關(guān)硬諷件明接姜口城和很電位源謝監(jiān)為控燥處缺理鉆軟種件拘,伏對(duì)寨系竿統(tǒng)慌內(nèi)示各皂數(shù)列據(jù)缸處遍理駁機(jī)界和姥服崗務(wù)和器痕等匯進(jìn)達(dá)行縮順群序賊設(shè)相置貼,蘭強(qiáng)襪制添存弓儲(chǔ)傘各祝自季當(dāng)紐前弄數(shù)麗據(jù)昆信逼息添、竄備涌份少文麻件驅(qū)、深進(jìn)站入球睡樹眠軍狀并態(tài)疤和駝執(zhí)兔行弦關(guān)陸機(jī)傅操謠作緩等尼,滾避棒朱免睛數(shù)喊據(jù)埋傳稠送協(xié)紊音亂喜和調(diào)計(jì)族算擱機(jī)賠控掃制總系挎統(tǒng)緒誤悼操藥作匪等肥。辭智儲(chǔ)能秘U筐P添S練電皇源渴故邀障福排乎除結(jié)、?；痔艔?fù)汗供啞電科后引,觀應(yīng)運(yùn)發(fā)扒送奔信久號(hào)踐給直系冰統(tǒng)舒監(jiān)穩(wěn)控成主晴機(jī)慚,翠使剝其某重深新枕啟態(tài)動(dò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è)慨備取維桌瘡、梳機(jī)慢柜康和在配萄線警架朗三掌種看方之式典布暫置梯。這里以電源管理間在機(jī)房右側(cè)為例,其它情況可類似處理。如圖2所示,從UPS電源配電箱尋|出的配電線路穿薄皮鋼管或阻燃PVC管從弱電機(jī)房活動(dòng)地板下敷設(shè)至各排設(shè)備桌、機(jī)柜和配線架的背面,從帶穿線孔的活動(dòng)地板(可選購或定制這類活動(dòng)地板,穿線孔一般為φ20～φ32mm)引上穿管保護(hù)接進(jìn)金屬導(dǎo)軌式插座線槽、機(jī)柜或配線架。金屬導(dǎo)軌式插座線槽用螺栓固定安裝在設(shè)備桌背面距活動(dòng)地板0.1～0.3m為宜。一般電源插接件設(shè)備自帶電源線為1.0～2.0m,而設(shè)備桌高度一般在1.0m以下,完全可滿足電源插接距離要求,這里需作說明的是設(shè)備桌上設(shè)備一般為單相負(fù)荷J若有三相設(shè)備應(yīng)為落地?cái)[放,設(shè)專線回路用地面插座盒(接線盒)配電。金屬導(dǎo)軌式插座線槽內(nèi)卡裝模數(shù)化電源插座,未卡裝插座部位用金屬蓋板(每塊0.2m長為宜)卡扣,起到安全保護(hù)和電磁屏蔽的作用。模數(shù)化電源插座分端接件和中聯(lián)件兩種。這種插座的插座孔(如圖3所示,正面)對(duì)二、三極外接設(shè)備插頭兼容通用,根據(jù)需要還可作附帶開關(guān)或防護(hù)罩,可方便擴(kuò)展和拆裝,卡裝在金屬導(dǎo)軌式插座線槽內(nèi)牢固、可靠和安全,并按設(shè)備桌上設(shè)備位置和數(shù)量分組配置模數(shù)化電源插座,組間用與供電電源線同型號(hào)的線連接,盡量使設(shè)備桌上的設(shè)備電源插頭線垂直跨越桌邊接進(jìn)模數(shù)化電源插座,使設(shè)備桌背面電源接線整齊、安全、美觀且便于檢修。信號(hào)線纜在活動(dòng)地板下從機(jī)柜、配線架至各設(shè)備應(yīng)用金屬線槽沿設(shè)備桌或機(jī)房主平面內(nèi)縱橫敷設(shè),從設(shè)備桌背面的活動(dòng)地板穿線孔弓l上接進(jìn)設(shè)備(注意不得與電源線路共用活動(dòng)地板穿線孔,且間距大于0.1m)。信號(hào)線纜避免沿機(jī)房墻邊敷設(shè)以防與強(qiáng)電線管交叉等。桌上設(shè)備之間的信號(hào)連線是短線的(長度小于3m)沿設(shè)備背部桌面明敷,但不得懸吊在設(shè)備桌背側(cè)空中;是長線的(長度大于3m)應(yīng)從活動(dòng)地板穿線孔翻下(上)穿薄皮鋼管在活動(dòng)地板下敷設(shè)。上述做法較科學(xué)地保證了弱電機(jī)房供電的可靠和安全,各種不同電壓和頻率的信號(hào)線纜敷設(shè)安全、相互隔離度好、整齊、美觀并方便維護(hù)管理。4防擾機(jī)柜的設(shè)計(jì)構(gòu)想弱電機(jī)房的機(jī)柜、單側(cè)有源配線架(單面設(shè)接線排,柜內(nèi)上部設(shè)擱板放置有源設(shè)備如路由器和集線器等)合理布線才能保證電氣安全、相互隔離度好和維護(hù)檢修方便。目前大多數(shù)成品機(jī)柜和單側(cè)有源配線架存在電氣隱患:強(qiáng)、弱電線路在機(jī)柜背面交叉嚴(yán)重,機(jī)柜內(nèi)配電沒有統(tǒng)一規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。目前做法大多是利用機(jī)柜背面、底部或上部空余地方任意擺放保護(hù)開關(guān)和電源插線板,有的甚至把電源插線板懸吊在空中(有時(shí)對(duì)機(jī)柜進(jìn)行操作管理時(shí)也會(huì)無意地造成這種情況),這樣很容易導(dǎo)致接觸不良或漏電使設(shè)備發(fā)生掉電故障,甚至尋|起電氣火災(zāi)。為此,筆者進(jìn)行了防擾機(jī)柜設(shè)計(jì)構(gòu)想(即改造目前具有上述問題的成品機(jī)柜和配線架):首先從外形上,應(yīng)設(shè)計(jì)機(jī)柜寬度大于0.5m,使機(jī)柜能橫跨活動(dòng)地板的兩根支撐橫擔(dān)(活動(dòng)地板塊一般為0.4x0.4m2和0.5x0.5m2正方形板),從而保證支撐牢靠,下進(jìn)出線穿越活動(dòng)地板方便。機(jī)柜高度不大于2m,以便于操作和維護(hù)。進(jìn)深寬度可按最大內(nèi)置設(shè)備進(jìn)深寬度+0.3m設(shè)