淺談城市住宅小區(qū)配電設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)問題

摘要：城市住宅小區(qū)電氣設(shè)計(jì)是保障城市小區(qū)供電安全可靠的關(guān)鍵，本文以對(duì)城市小區(qū)電氣設(shè)計(jì)的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，提出了城市住宅小區(qū)電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾點(diǎn)問題，并通過10kV電源進(jìn)線方案、配電變壓器配置及布點(diǎn)及低壓配電網(wǎng)設(shè)計(jì)三方面入手對(duì)城市小區(qū)供電方案優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：城市住宅小區(qū) 配電 設(shè)計(jì)

1．緒論

本人2000年畢業(yè)開始參加工作，先后在佛山市南海供電局黃岐供電所、局本部及廣東怡信電力工程有限公司等單位從事技術(shù)和管理方面的工作，先后從事過維修電工人員、市場(chǎng)營(yíng)銷人員、質(zhì)安部副經(jīng)理、低壓工程客戶服務(wù)中心經(jīng)理等工作崗位，尤其任低壓工程客戶服務(wù)中心經(jīng)理崗位以來，組織開展了低壓工程800多項(xiàng)，積累了較豐富的城市住宅小區(qū)電氣設(shè)計(jì)、安裝、維修等方面的專業(yè)知識(shí)和工作經(jīng)驗(yàn)。本論文主要是結(jié)合日常城市住宅小區(qū)配電設(shè)計(jì)、安裝和維修的工作經(jīng)驗(yàn)，和當(dāng)前城市住宅小區(qū)配電設(shè)計(jì)的要求和發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀及趁勢(shì)，認(rèn)真探討、總結(jié)和分析城市住宅小區(qū)配電設(shè)計(jì)存在的問題，為我國(guó)城市住宅小區(qū)配電設(shè)計(jì)方面提供參考。

2．主體

伴隨經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量的不斷提升，人們對(duì)居住條件也有了更高的要求，基礎(chǔ)設(shè)施日益完備、城市小區(qū)檔次不斷提高、城市小區(qū)功能日漸豐富，小區(qū)的建設(shè)正在如火如荼的進(jìn)行中。城市小區(qū)的供電設(shè)施是城市小區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施之一，做好城市小區(qū)的供電工作，無疑是城市小區(qū)建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。居民用電需求的不斷變化，對(duì)保障電氣設(shè)計(jì)的長(zhǎng)期使用性提出了新的挑戰(zhàn)。下面針對(duì)城市住宅電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾點(diǎn)問題進(jìn)行闡述，希望為城市小區(qū)電氣設(shè)計(jì)提供參考。

2.1城市住宅電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個(gè)問題

2.1.1合理確定用電負(fù)荷

為了同時(shí)滿足居民對(duì)居住條件的高要求和開發(fā)商對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的追求，城市小區(qū)的戶型設(shè)計(jì)多為兩室一廳或三室兩廳，目前我國(guó)城市居民住宅的建筑面積一般在60m2到150 m2左右。按每個(gè)家庭用電需要系數(shù)在0.3到0.5之間來計(jì)算，一般家庭的用電計(jì)算負(fù)荷應(yīng)在4kW～8kW 之間。針對(duì)居民用電不斷增長(zhǎng)的現(xiàn)實(shí)狀況，在對(duì)電氣設(shè)計(jì)的過程中對(duì)每戶的用電計(jì)算負(fù)荷取0.5較為合理。合理確定用電負(fù)荷一方面可以很好的提高住宅電氣的安全水平，避免電氣火災(zāi)和其它由電氣引起的事故發(fā)生，另一方面還可以滿足用戶日益增長(zhǎng)的用電需求。

2.1.2住戶配電回路的設(shè)計(jì)

住戶配電回路的設(shè)計(jì)在回路數(shù)量上要以用電標(biāo)準(zhǔn)和大功率家庭用電器為參考依據(jù)，設(shè)置的專用插座回路的數(shù)量為基準(zhǔn)。住宅內(nèi)兼具一般照明的插座回路和空調(diào)、廚房設(shè)備的特殊用電回路。這種多分支回路設(shè)計(jì)方案具有使戶內(nèi)負(fù)荷電流分流、減少線路溫升及諧波產(chǎn)生的危險(xiǎn)、延長(zhǎng)線路壽命和減少電氣火災(zāi)發(fā)生的作用。住戶配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格遵循安全、適用、經(jīng)濟(jì)和有利發(fā)展的原則，室內(nèi)配電回路要大于八個(gè)。

2.1.3弱電線路的設(shè)計(jì)

弱電系統(tǒng)主要涵蓋了電視、電話、寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)、減災(zāi)防盜報(bào)警等多個(gè)電氣系統(tǒng)。其中固定電話通信和有線電視系統(tǒng)已經(jīng)在社會(huì)上得到了廣泛的普及，據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，城鎮(zhèn)家庭電視機(jī)的占有率為100%，并且城鎮(zhèn)家庭中有近1/3的的家庭擁有兩臺(tái)電視，隨著有線電視終端的發(fā)展趨勢(shì)來看，在餐廳和衛(wèi)生間內(nèi)安裝有線電視終端已經(jīng)成為一種必然。已投入使用的圖文電視就是它的初級(jí)應(yīng)用，在新建住宅中對(duì)有線電視系統(tǒng)的敷設(shè)應(yīng)力求完善，以滿足日后其他應(yīng)用的需求。

住宅中的有線電話系統(tǒng)既可以用作固定電話的接入端口，也可用作寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用來滿足用戶對(duì)多媒體計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信技術(shù)的需求，電話系統(tǒng)在數(shù)量上的設(shè)置要有一定的超前性。電話系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢(shì)是居民住宅包括衛(wèi)生間在內(nèi)的每個(gè)空間都應(yīng)裝有電話插座，和網(wǎng)線插座。與此同時(shí)，在住宅城市小區(qū)內(nèi)建設(shè)寬帶局域網(wǎng)已成為大勢(shì)所趨，局域網(wǎng)的建立方便了城市小區(qū)管理，為居民提供了更為廣泛的數(shù)據(jù)信息，為提供安全和遠(yuǎn)程控制等服務(wù)奠定基礎(chǔ)。

上述內(nèi)容僅為家庭弱電系統(tǒng)目前的使用狀況，住宅的智能化才是住宅在未來的發(fā)展趨勢(shì)，在智能化的住宅中，智能控制板是智能化的核心，它大體有三部分構(gòu)成：

第一部分是通信網(wǎng)絡(luò)部分，它包括電話、有線電視和計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)接口三個(gè)部分。

第二部分是設(shè)備自動(dòng)化部分，它涵蓋了照明、空調(diào)監(jiān)控、電器設(shè)備監(jiān)控、家庭能耗數(shù)據(jù)抄送等四個(gè)方面。

第三部分是安全防范部分，它包含了火災(zāi)報(bào)警、煤氣泄漏、防盜報(bào)警、安全對(duì)講及緊急求救等五部分內(nèi)容。

智能化住宅在國(guó)外已經(jīng)得到了很好的推廣和應(yīng)用，智能化住宅將是我國(guó)住宅努力發(fā)展的目標(biāo)。

2.1.4設(shè)計(jì)上的安全性

高層建筑火災(zāi)問題突出，由于高度問題，高層建筑火災(zāi)救援一直是世界性的難題，所以我們必須從預(yù)防開始。高層建筑失火一般都是由于電氣失火，究其根源，都是電氣設(shè)計(jì)方面出現(xiàn)問題。

首先是電氣設(shè)備和管線材料選擇上不合理，由于在設(shè)計(jì)過程中過分壓低經(jīng)濟(jì)成本，或在實(shí)際施工過程中出現(xiàn)的偷工減料、沒嚴(yán)格進(jìn)行材料驗(yàn)收等，導(dǎo)致一些不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的材料進(jìn)入到住宅電氣設(shè)備系統(tǒng)中。例如，10kV進(jìn)線電纜沒有有效的敷設(shè)保護(hù)措施，導(dǎo)致電纜被破壞。

其次，就是設(shè)計(jì)的不合理，沒有考慮到大功率用電器長(zhǎng)時(shí)間用電后的散熱問題，為電氣系統(tǒng)的安全使用埋下隱患。還有一個(gè)十分容易出現(xiàn)的問題就是住宅建筑的防雷設(shè)計(jì)不科學(xué)。防雷設(shè)計(jì)的計(jì)算不合理，導(dǎo)致防雷等級(jí)不符合建筑物的實(shí)際需求。

2.2新建城市小區(qū)供電方案優(yōu)化設(shè)計(jì)

低壓配電網(wǎng)設(shè)計(jì)、10kV電源進(jìn)線配電變壓器配置和布點(diǎn)三個(gè)大的部分共同構(gòu)成了新建城市住宅小區(qū)供電方案，再加上安全性問題，成為電氣設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

2.2.1 10千伏電源進(jìn)線方案優(yōu)化

第一，根據(jù)當(dāng)?shù)爻鞘幸?guī)劃或配網(wǎng)規(guī)劃可以使用電纜或架空方式，城市住宅小區(qū)外部10kV供電線路進(jìn)行供電。第二，可以使用雙電源方式供電來應(yīng)對(duì)城市住宅小區(qū)內(nèi)的高層建筑電梯一級(jí)的負(fù)荷。第三，城市住宅小區(qū)內(nèi)部可以使用環(huán)網(wǎng)柜和配電所方式用電纜線路進(jìn)行環(huán)網(wǎng)供電?？梢允褂靡韵碌墓╇姺桨福哼x擇使用單回路10kV電源引入。優(yōu)化方案：使用雙回路10kV的電源引入設(shè)計(jì)來應(yīng)對(duì)多于400戶的城市住宅小區(qū)或者是具有一二級(jí)負(fù)荷的城市小區(qū)。而單回路10kV電源進(jìn)線設(shè)計(jì)可以滿足沒有一二級(jí)用電負(fù)荷且規(guī)模在少于400戶的城市小區(qū)。通過對(duì)10kV電源進(jìn)線方案進(jìn)行優(yōu)化可以達(dá)到以下的效果：第一，對(duì)城市住宅小區(qū)用電可靠性提供了較高的保障。第二，可以在日后供電線路負(fù)荷增加或者減少時(shí)隨時(shí)對(duì)兩條線路的用電可靠性進(jìn)行調(diào)節(jié)，將用電負(fù)荷較大的線路轉(zhuǎn)移到負(fù)荷較低的線路，使得線路耗損大大降低，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。但是，這一方案也存在著缺點(diǎn)，那就是相對(duì)于單回路10kV電源進(jìn)線，雙回路10kV電源進(jìn)線的成本明顯變高，使得投資成本加大。

2.2.2配電變壓器配置及布點(diǎn)優(yōu)化

首先對(duì)變壓器需要配變的容量進(jìn)行科學(xué)的測(cè)算，然后才能配置配電變壓器。一般來說，由于城市小區(qū)居民比較低的用電負(fù)荷率，而城市小區(qū)所配置的配電變壓器的配備容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于用戶負(fù)荷率，因此，在很長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，配電變壓器存在著空載損耗大、配容過剩的問題。通常的解決方案是首先對(duì)總體負(fù)荷進(jìn)行科學(xué)的預(yù)計(jì)估算，根據(jù)變壓器的容量來計(jì)算需要多少臺(tái)，單臺(tái)變壓器輻射供電低壓不聯(lián)絡(luò)。該方案的優(yōu)化如下：第一，由于城市小區(qū)電纜線路大多是在施工的時(shí)候被埋入地下，因此無法隨時(shí)改變，電纜配置必須按照最大負(fù)荷進(jìn)行。第二，由于變壓器大多被安置在專門的配電房?jī)?nèi)，比較容易調(diào)換，即使出現(xiàn)變電容量不足的情況，也可以很方便的處理。

因此在實(shí)際中為實(shí)現(xiàn)低壓聯(lián)絡(luò)，可以對(duì)容量配置適當(dāng)縮小。該優(yōu)化方案具有以下的效果：

第一，由于容量降低，使得城市小區(qū)建設(shè)成本降低，對(duì)開發(fā)商有利。

第二，由于兩臺(tái)變壓器可以放在一個(gè)配電室內(nèi)，可以大大節(jié)省城市小區(qū)的面積，對(duì)城市小區(qū)環(huán)境有利。

第三，在通過每2 臺(tái)配電實(shí)現(xiàn)低壓聯(lián)絡(luò),供電方式更加靈活，在用電負(fù)擔(dān)較重時(shí)使用兩臺(tái)而負(fù)擔(dān)較輕的時(shí)候只運(yùn)行一臺(tái)就可以了。變壓器利用率提高、空載損耗下降, 給供電公司帶來直接經(jīng)濟(jì)效益。

第四，當(dāng)其中一臺(tái)配變損壞需要進(jìn)行檢修時(shí)，可以利用沒壞的那臺(tái)變壓器來暫時(shí)肩負(fù)起兩臺(tái)的工作，大大提高了供電可靠性，大幅度縮短了停電時(shí)間。

2.2.3低壓配電網(wǎng)設(shè)計(jì)優(yōu)化

新建居住區(qū)低壓供電半徑應(yīng)該小于250m，因此這部分的設(shè)計(jì)相對(duì)比較簡(jiǎn)單?？梢圆捎玫蛪旱姆绞綄?duì)居住區(qū)內(nèi)公共設(shè)施進(jìn)行供電，只有設(shè)備容量不超過250kW或者變壓器容量不超過160kVA的情況下可以使用，超出這個(gè)范圍的可以使用高壓供電。常規(guī)方案:可以正常進(jìn)行人工抄表，并且同時(shí)符合最基本的要求就可以了。可以采取以下優(yōu)化方案：預(yù)留配網(wǎng)自動(dòng)化通信管孔、配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備裝設(shè)位置及通信線路位置，為日后配網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展提供升級(jí)空間。第一，居住區(qū)內(nèi)安裝配電信息綜合采集裝置。第二，將表箱集中安裝，并且使用遠(yuǎn)程抄表裝置。

2.2.4住宅電氣安裝工作設(shè)計(jì)的整體性和安全性

在這一點(diǎn)上，首先要端正設(shè)計(jì)人員的思想認(rèn)識(shí)，必須貫徹落實(shí)國(guó)家、行業(yè)、地方的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)識(shí)到安全問題重于泰山。

在具體的電氣設(shè)計(jì)當(dāng)中，對(duì)于建筑電氣設(shè)備的安全保護(hù)起較大作用的是斷路器和電涌保護(hù)器，要尤其重視。斷路器對(duì)于漏電和短路問題有著良好的靈敏性，特別是對(duì)于接地電弧的短路問題具有很好的預(yù)防效果，在設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)人員對(duì)斷路器的選擇、整定值的計(jì)算必須嚴(yán)格準(zhǔn)確。而電涌保護(hù)器主要用于防備電氣設(shè)備中因外部原因引起的電壓異常波動(dòng)，從而保證居民的電器安全。

由于一些電氣設(shè)備隨著時(shí)間的推移，其線路老化出現(xiàn)絕緣性降低的情況。因此，在設(shè)計(jì)過程中，要嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家的技術(shù)規(guī)范對(duì)各個(gè)回路中的負(fù)荷進(jìn)行合理分配，避免出現(xiàn)某回路負(fù)荷過高而出現(xiàn)溫升異常的情況。

最后要注意的是住在內(nèi)消防系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)問題。許多高層建筑的火災(zāi)損失程度之所以難以控制，其根源就是消防電氣系統(tǒng)在失火后難以正常運(yùn)行。因此，對(duì)于配電線路材料的選擇上，最好使用阻燃電纜，保證線路的防火性和耐熱性。并設(shè)計(jì)中保證消防系統(tǒng)的供電可靠性。

2.3其余應(yīng)注意事項(xiàng)

2.3.1干線配電方式

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)部門規(guī)定：由地區(qū)公共電網(wǎng)供電的２２０Ｖ照明負(fù)荷，線路電流小于或等于３０Ａ?xí)r，可采用２２０Ｖ單相供電；大于３０Ａ?xí)r宜采用３８０Ｖ／２２０Ｖ三相四線制供電。住宅單元進(jìn)線計(jì)算電流大于３０Ａ?xí)r，應(yīng)采用三相電源供電，并盡量保持三相平衡。多層住宅（確定為三級(jí)負(fù)荷的）宜采用干線放射式供電高層住宅、多層住宅（確定為一、二級(jí)負(fù)荷的）宜采用干線環(huán)路式。

2.3.2保護(hù)方式與等電位聯(lián)接

住宅供電系統(tǒng)應(yīng)采用ＴＮ－Ｃ－Ｓ，用四芯帶鎧電纜引入樓內(nèi)π接箱內(nèi)，進(jìn)π接箱后將ＰＥ線與Ｎ線嚴(yán)格分開。保護(hù)接地與防雷接地共用接地裝置，接地電阻以較小的為準(zhǔn)。接地方式進(jìn)行總等電位聯(lián)接，衛(wèi)生間須做局部等電位聯(lián)接，可以降低預(yù)期接觸電壓，減少漏電保護(hù)裝置不可靠帶來的危險(xiǎn)?？偟入娢宦?lián)接還可消除電磁場(chǎng)對(duì)弱電系統(tǒng)的干擾，保障電腦的安全使用。具體方法是建筑物總等電位聯(lián)接線與保護(hù)線干線、接地干線或總接地端子與供暖系統(tǒng)管道、煤氣、天燃?xì)膺M(jìn)戶管道、自來水與污水管道、建筑物金屬構(gòu)件等導(dǎo)電體相連接。

2.3.3住戶終端配電方式采用三相五線制

住戶終端的配電方式宜采用三相五線制（包括ＰＥ線）是未來住宅的配電趨勢(shì)。一些大功率電器生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮了采用三相電源３８０Ｖ，有利于供電系統(tǒng)三相負(fù)荷平衡，提高功效，減少導(dǎo)線截面和導(dǎo)線能耗。小區(qū)內(nèi)必須有相應(yīng)個(gè)數(shù)的供電回路。每棟樓可采用兩相或三相供電。按每棟樓的住戶數(shù)，采取相應(yīng)的電源方式。把開發(fā)小區(qū)根據(jù)單體建筑的布局和負(fù)荷容量進(jìn)行分塊，形成以箱變?yōu)橹行牡呐潆妶F(tuán)組。對(duì)照明來說，每層設(shè)配電箱，每箱單相供電。避免每層內(nèi)３８０Ｖ線電壓進(jìn)入，防止誤接線燒壞家用電器設(shè)備。

2.3.4電源合理配置

小區(qū)的路燈、草坪燈的電源由小區(qū)變電站（一級(jí)變電）配出，并集中管理。消防泵電源應(yīng)從其中的兩個(gè)箱變提供，小區(qū)的電纜外網(wǎng)做到同方向路徑的電纜在一條電纜溝中，選擇捷徑的路徑，沿小區(qū)干道一側(cè)，與弱電箱分開。從而節(jié)約投資和施工方便。為了住戶的安全，需對(duì)電纜外網(wǎng)及各棟建筑做二級(jí)防雷電波的電涌保護(hù)器。

2.3.5可配置電力監(jiān)控系統(tǒng)

為保證整個(gè)小區(qū)供電數(shù)據(jù)采集的一致性?？刂频撵`活性及負(fù)荷的高可調(diào)性可以在每個(gè)單體建筑內(nèi)裝設(shè)電力監(jiān)控系統(tǒng)。

運(yùn)用電力監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)控制的硬件系統(tǒng)模塊化，提高整個(gè)系統(tǒng)的安全及可靠性。采用總線方式可節(jié)省纜線和工程費(fèi)用。可以控制層照明與層空調(diào)配電箱間的互投，可以監(jiān)控整個(gè)大樓照明、空調(diào)及動(dòng)力的電流模擬量及開關(guān)量狀態(tài)，對(duì)整個(gè)小區(qū)負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析。當(dāng)一條封閉母線或進(jìn)線電源等發(fā)生故障時(shí)，就需將一條封閉母線的照明負(fù)荷投切至另一條封閉母線。電力監(jiān)控系統(tǒng)控制，既可以保證供電可靠性及高供電等級(jí)，也減小了物業(yè)管理部門的工作強(qiáng)度。若能采取電力監(jiān)控系統(tǒng)節(jié)能，節(jié)能效益是客觀的，但也會(huì)加大投資費(fèi)用。

3．小結(jié)

安全、方便、適用是城市住宅小區(qū)電氣設(shè)計(jì)的首要任務(wù),電氣設(shè)計(jì)應(yīng)符合我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及居住環(huán)境不斷變化的需要,滿足城市住宅小區(qū)各項(xiàng)電氣功能配置安全合理的要求, 為人們營(yíng)造一個(gè)良好的居住環(huán)境。

4．參考文獻(xiàn)及注釋

[1] 顧偉國(guó)，淺談建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施[J]安徽建筑，2008(05).[2] 蔣小洛，現(xiàn)代住宅電氣設(shè)計(jì)與智能化[J]，溫州大學(xué)學(xué)報(bào),2002(03).