【文章內(nèi)容簡介】 壓配電干線方案設(shè)計 低壓電力系統(tǒng)的配電應(yīng)該由具體的工程性質(zhì)，建設(shè)規(guī)模和負(fù)荷容量等情況做全面的綜合的考慮。要滿足負(fù)荷對供電可靠性的需要和對電能質(zhì)量的要求，與此同時，又要兼顧接線簡單，操作簡便，安全性高的要求。還得具有一定的靈活性，能適應(yīng)未來使用上的發(fā)展和檢查，維修的需要。 根據(jù)《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》第三版，第 56 頁，可對本次設(shè)計的負(fù)荷再做如下分析。 11每層樓 3戶（一樓 2戶）， 12和 13每層樓 6戶（ 12一樓 4 戶， 13一樓 5 戶），面積都在 90~150 2m ，通過查閱《 JGJ+2422021+住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范》第 4頁，第 條，表 “每套住宅用電負(fù)荷和電能表的選擇”可知用電負(fù)荷為 6kW。且為普通住戶，無潮濕，腐蝕性環(huán)境，且大多數(shù)負(fù)荷容量不重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 低壓配電系統(tǒng)設(shè)計 6 很大，對供電也沒有特殊的要求，根據(jù)工程經(jīng)驗和規(guī)范要求，選用樹干式配電比較合適。同時，因為是高層建筑，當(dāng)向樓層的比較重要的負(fù)荷供電時，就需要選用放射式配電，比如消防電梯，地下商場的 走道照明等。 對于普通的電力負(fù)荷，考慮到一根干線的計算電流不宜過大，也考慮到斷路器的靈敏性問題，根據(jù)工程經(jīng)驗，可以把內(nèi)室供電的方案初定為每 6樓接一根回路，樹干式配電。這樣， 11的 1~6 層為一根干線， 7~11 層為一根干線， 12的1~6， 7~12， 13~18 分別為一根干線， 13的 1~6， 7~12， 13~18 分別為一根干線。 對于正常照明，因為本設(shè)計的電力負(fù)荷屬于家用，沒有具有較大沖擊性的電力負(fù)荷，不會影響照明的質(zhì)量和燈具的壽命，所以可以與之合用一個變壓器?？紤]到工程中，室內(nèi)用電為橫向配電，照明用電屬于豎向 配電，且室內(nèi)和走道照明不宜同時停電，所以不宜用同一根回路，最好有獨(dú)立的照明回路。當(dāng)然也應(yīng)該有應(yīng)急照明，因為負(fù)荷以照明為主，功率小，同時為了在緊急時刻保證足夠的照度，本次設(shè)計就不單獨(dú)設(shè)置應(yīng)急照明的燈具，而是直接把所有走道的照明都作為應(yīng)急照明，由 EPS 獨(dú)立供電。 同時因為地下商場走廊長一百多米，又無自然采光，所需燈具數(shù)較多，所以地下照明和地上照明宜用不同的回路。通過查閱手冊可知，照明配電時，每一單相回路的電流最好不要超過 16A，所接燈具的數(shù)量最好不要超過 25 個。根據(jù)建筑圖紙和工程設(shè)計，每層樓的樓道照明數(shù)量一般不 超過 8個。所以三棟樓的樓層地上部分共采用一根回路，以樹干式的配電方式，每棟樓有一個分支，然后再以樹干式的配點(diǎn)方式給這棟樓配電，每 3層樓一個分支。對于負(fù)荷較小的物管房和控制室，也納入這一塊照明，在每棟樓的分支線上單獨(dú)分一根。 對于地下商鋪，面積多集中在 80 2m ，加之用電設(shè)備少，所以每戶配 4kV的功率即可。但是因為每一層的商鋪數(shù)量較多，達(dá)到 16戶和 17 戶，所以每一層商鋪都用單獨(dú)的回路供電，這一回路就負(fù)責(zé)這層樓的商鋪供電，接線到每戶的配電箱。 對于地下商鋪的照明， 因為商鋪數(shù)量多，所以走道較長，負(fù)一層有 16 戶店面，走廊長達(dá) 140m ，負(fù)二層有 17 戶店面，走廊達(dá) 120m 。如果把商鋪的照明和走道照明用一根干線供電，那就會出現(xiàn)線路過長，難安裝的情況。所以需要單獨(dú)采用一根回路，采用樹干式結(jié)構(gòu)，在三棟樓的負(fù)一層電井處設(shè)置配電箱，配電箱再分出兩個回路，分別連接負(fù)一樓和負(fù)二樓屬于自己那棟樓區(qū)域地下的照明燈具。為什么不一根線負(fù)責(zé)一層樓的走道照明呢，原因是走道太長，平均每 6m 一盞燈計算， 140m 的走廊能有 24 盞，加之七個樓梯和三個電梯間的照明燈具，遠(yuǎn)超一根線等接的 25 盞燈具。因為走道照明超過了 20m ，所以其屬于二級負(fù)荷，需要應(yīng)急電源。同樣的理由，因為負(fù)荷以燈具照明為主，功率小，同時為了在緊重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 低壓配電系統(tǒng)設(shè)計 7 急時刻能夠保證足夠的照度，本次設(shè)計就不單獨(dú)設(shè)置應(yīng)急照明的燈具，而是直接把所有地下走道的照明都作為應(yīng)急照明，由 EPS 獨(dú)立供電。 對于消防電梯的供電， 11有一臺消防電梯， 12和 13都有一臺消防電梯和普通客梯。消防電梯在火災(zāi)發(fā)生時，要持續(xù)工作。通過查閱《 JGJ+2422021+住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范》第 61 頁，第 條?？芍龡潣抢锏南离娞荻急仨氂脤ｉT的回路供電， 12和 13的客梯也有條件單獨(dú)供電。那么， 11， 12，13的消防電梯分別由獨(dú)立的干線供電， 12和 13的客梯只需用一根干線供線即可。 這樣，整個低壓配電干線方案設(shè)計就初步確定了。做成圖如下： 圖 負(fù)荷計算 需要系數(shù)法 根據(jù)《 JGJ+2422021+住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范》第 5 頁，第 條，對于住宅建筑的負(fù)荷計算，在開始的 初步設(shè)計 階段和之后的 施工圖設(shè)計階段，采 用單位指標(biāo)法和需要系數(shù)法相結(jié)合的計算方法會比較好?？紤]本次工程因為住戶較多，人們的作息時間比較規(guī)律，相 關(guān)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)也比較豐富，可靠。所以可以單獨(dú)采用需要系數(shù)法，簡單方便的同時也滿足了一定的準(zhǔn)確性。 需要系數(shù)法是根據(jù)用電設(shè)備的用電情況和功率來估算計算電流的一種對負(fù)荷進(jìn)行計算的方法。先對相近的已經(jīng)工作的用電系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)查及分析，方法重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 低壓配電系統(tǒng)設(shè)計 8 是按某些規(guī)律對負(fù)荷進(jìn)行分組，找出功率與計算負(fù)荷之間的聯(lián)系規(guī)律，并得出相關(guān)的參數(shù)，然后將之用于一個有待建設(shè)的工程。在考慮參數(shù)的時候，除了用電設(shè)備自身的特點(diǎn)外，還要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、建筑風(fēng)格，取暖方式、及家用電器的使用等因素進(jìn)行確定。 我們把用電負(fù)荷的計算有功功率和用電負(fù)荷的功率總和 之比稱為需要系數(shù)，記作 dK ，即 cdNi1niPKP ???? 式中， dK 為用電設(shè)備組需要系數(shù)； cP 為用電設(shè)備組計算負(fù)荷； NiP? 為用電設(shè)備組單臺設(shè)備功率； n 為設(shè)備臺數(shù)。 用電設(shè)備組的有功，無功和視在計算負(fù)荷： c d eP K P? 22c c cS P Q?? cc cosPS ?? ccQ P tg?? ccr3SI U? 式中， eP —— 用電設(shè)備組的設(shè)備功率， kW； dK —— 需要系數(shù)； tg? —— 用電設(shè)備功率因素角相對應(yīng)的正切值； rU —— 用電設(shè)備額定電壓（線電壓）， kV。 計算實例 根據(jù)《 JGJ+2422021+住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范》第 48 頁，表 1“ 住宅建筑用電負(fù)荷需要系數(shù) ”可確定需要系數(shù)，列表 于下。 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 低壓配電系統(tǒng)設(shè)計 9 住宅建筑用電負(fù)荷需要系數(shù) 表 按單相配電計算時 所連接的基本戶數(shù) 按三相配電計算時 所連接的基本戶數(shù) 需要系數(shù) 1~3 3~9 ~1 4~8 12~24 ~ 9~12 27~36 ~ 13~24 39~72 ~ 25~124 75~300 ~ 125~259 375~600 ~ 260~300 780~900 ~ 根據(jù)《 JGJ+2422021+住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范》第 4 頁，第 條，表“每套住宅用電負(fù)荷和電能表的選擇”可知用電負(fù)荷，列表于下。 每套住 宅用電負(fù)荷和電能表的選擇 表 套型 建筑面積 S（ 2m ） 用電負(fù)荷（ kW） 電能表（單相）（ A） A S=60 3 5(20) B 60S=90 4 10(40) C 90S=150 6 10(40) 因為小區(qū)的戶型都為 C 套型，所以用電負(fù)荷取 6kW。 以 12的 2樓為例，計算計算負(fù)荷，按三相配電，每戶配 6kW，二樓 6 戶，Kd取 ，功率因素取 ，那么，二樓的樓層配電箱的計算負(fù)荷是， e 6 6 36( kW )P ? ? ? c 36 5 34. 2( kW )P ? ? ? c 3 4 .2 / 0 .8 5 4 0 .2 4 ( k V A )S ?? c 4 0 .2 4 / 3 8 0 3 6 1 .1 3 ( A )I 下面是各種負(fù)荷的安裝功率， 消防電梯和客梯： e F V 1 0 0 0 1 0 6 0 / 6 0 2 2 0 ( k W )P ? ? ? ? ? ? ? 根據(jù)表 ，商鋪每戶面積平均在 80 2m ，每戶配 4kW，物管房 4kW，控制室4kW。 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 低壓配電系統(tǒng)設(shè)計 10 走道照明每盞燈 60W， 11有 68盞， 12， 13各有 127盞。（具體布置見平面圖） e ( 68 127 2) ( kW )P ? ? ? ? ? 同理，各干線的安裝功率如下， 111~6 樓： e 6 17 ( kW )P ? ? ? 117~11 樓 : e 6 15 90( kW )P ? ? ? 121~6 樓 : e 6 34 204 ( kW )P ? ? ? 127~12 樓 : e 6 36 216 ( kW )P ? ? ? 1213~18 樓 : e 6 36 216 ( kW )P ? ? ? 131~6 樓 : e 6 36 216 ( kW )P ? ? ? 137~12 樓 : e 6 36 216 ( kW )P ? ? ? 1313~18 樓 : e 6 36 216 ( kW )P ? ? ? 商場 1層店面 : e 4 16 64( kW )P ? ? ? 商場 2層店面 : e 4 17 68k WP ? ? ? 商場 2層店面 : e 6 17 68 (kW )P ? ? ? 商場 1,2走道照明： e 6 90 ( kW )P ? ? ? 計算負(fù)荷 表 回路名稱 回路編號 安裝功率（ kW） 計算電流 (A) 功率因素 需要系數(shù) 11住宅 1~6層 AA2WL1 90 11住宅 7~11層 AA2WL2 102 12住宅 1~6層 AA2WL3 204 12住宅 7~12層 AA2WL4 216 193 12住宅 13~18層 AA3WL1 216 193 13住宅 1~6層 AA3WL2 210 13住宅 7~12層 AA3WL3 216 193 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 低壓配電系統(tǒng)設(shè)計 11 13住宅 13~18層 AA3WL4 216 193 11消防電梯 AA4WL1 20 40 1 12消防電梯 AA4WL2 20 40 1 13消防電梯 AA4WL3 20 40 1 1213客梯 AA4WL4 40 80 1 商場 1層店面 AA5WL1 64 商場 2層店面 AA5WL2 68 97 商場 1,2走道照明 AA5WL3 111213走道照明 AA5WL4 40 線纜初選 線纜類型選擇 導(dǎo)體材料選擇，根據(jù)《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》第 480 頁，導(dǎo)體材料 選擇一節(jié)可找到相關(guān)描述?？捎米麟娋€電纜的導(dǎo)電材料一般有銅和鋁兩類。銅材料的導(dǎo)電率比鋁高，環(huán)境溫度在 20℃時，鋁線芯的電阻率大約是銅的電阻率的 倍；環(huán)境溫度，載流量，發(fā)熱溫度都相同時，鋁線芯截面大約是銅線芯截面的 倍。所以，如果用銅線芯，電能的損耗相對就低，且銅線芯的機(jī)械性要比鋁線芯的優(yōu)良，更易于加工制造和安裝布線。但鋁材較輕，相同電阻值時，銅線芯的質(zhì)量可以達(dá)到鋁線芯的兩倍。 在本次設(shè)計中，干線電纜都是埋于地下，運(yùn)輸也有大型的貨車，所以無需考慮材料的比重。另外，干線屬于變壓器的二次側(cè)，為居民供電，額 定電壓為 ，屬于低壓，電能在傳輸過程中損失比較嚴(yán)重，所以需要采用導(dǎo)電率搞的材料作為線芯。同時，小區(qū)用電負(fù)荷較多，獨(dú)立的干線也較多，對導(dǎo)體的截面也希望能盡可能的小，所以同樣需要載流量高的銅線芯。 同時，在規(guī)范中看到，本次設(shè)計中包含應(yīng)急系統(tǒng)和消防設(shè)施的線路，也屬于居住建筑，非工作人員容易接觸線路，這些都是不適合采用鋁導(dǎo)體的場合。 綜合以上考慮，本次設(shè)計決定選用銅線芯。 絕緣材料及護(hù)套選擇，因為線路的敷設(shè)是在人員密集的小區(qū)，所以對絕緣等級要求較高，需要材料有性能優(yōu)良，載流量大的特點(diǎn)，同時為了施工簡易，還需要有外徑小，質(zhì)量輕，敷設(shè)方便的的特點(diǎn)。根據(jù)《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》第483 頁，第一段，交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜，不僅滿足以上要求，還具有介質(zhì)損耗低，結(jié)構(gòu)簡單，耐高溫，耐腐蝕的特點(diǎn)。 綜合以上考慮，本次設(shè)計的干線絕緣材料及護(hù)套選用交聯(lián)聚乙