建筑电气设计中几个问题的讨论

孟德娟，张自雍，杨广强

（河北筑美工程设计有限公司，河北沧州 061001）

建筑电气设计中几个问题的讨论

孟德娟，张自雍，杨广强

（河北筑美工程设计有限公司，河北沧州 061001）

分析了建筑电气设计中几个常见问题：低压配电系统上级配电柜中为下级配电箱供电的分开关与下级配电箱主开关不应属于上下级保护电气，不必强调两开关选择性配合；大整定值保护开关为小负荷配电的电缆选取方法；某些建筑按照柱距设置点型感烟探测器，能满足探测器保护半径要求，但不一定能满足规范要求。

建筑电气；低压配电；选择性配合；火灾自动报警系统

在建筑电气设计中，有很多的想当然的问题，经过仔细分析及讨论，发现得出的结论与人们的认识却并不相同，现就几个常见问题进行讨论。

1 供配电系统设计中的问题

1.1 选择性配合

如图1所示，QF2和QF3两个断路器是否需要有选择性配合，包括许多图纸审查的专家都认为需要，他们一般要求QF2额定电流整定值要大于QF3的额定电流整定值，并应按照QF2的整定值选择配电导线，依据是《民用建筑电气设计规范》（JGJ16－2008）（以下简称《民规》）第7.6.1条第2款“配电线路采用的上下级保护电器，其动作应具有选择性，各级之间应能协调配合”［1］以及《民规》7.6.5条第2款，“过负荷电器的的动作特性应同时满足下列条件：IB≤In≤Iz，I2≤1.45Iz，”。笔者认为，本条的选择性配合应指QF1（包含变配电室为本回路供电的开关）与QF2之间应具备选择性配合，QF2与QF3之间无需选择性配合，分析如下。

图1 低压配电系统图（局部）

（1）《民规》这一条文的条文说明中并未对上下级进行解释，但条文是在低压配电线路保护的前提下提出，依据《民规》7.6.8条规定，线路的保护电气应安装在“分支或被改变的线路与电源线路的连接处”，本设计方案应安装在QF2处，QF3未对配电线路进行保护，故不应算为一级保护；从短路影响范围来看，对于放射式配电，QF2或QF3动作断电影响的范围相同，越级到QF1及其前端开关断电，才扩大了断电的影响范围。

（2）选择性配合方面，当发生短路故障时，如果QF2、QF3均采用非选择型的断路器，“即使上级采用100A的multi9系列断路器，一般也难保证完全选择性配合”［2］，若QF2采用选择型的断路器，则QF2与QF1以及到上级配电室保护开关的级数较多，选择性配合从整定上变得比较困难，同时按照加大的开关整定值选择电缆，大量增加了工程的造价。

（3）如一套160m2的住宅，计算负荷可达到7 k W，此时户配电箱主开关可采用40A，若前端的保护开关增大，并按照增大的保护开关选择导线及电表，结果是，电表可能会用到15（60）A，配电线路至少要BV（3× 16），不仅增加了工程造价，加大了施工难度，同时大电表在小负荷时不能准确计量，这是很不合理的。

综上所述，为重要负荷放射式配电的系统，QF3（除市电引入的电源线路等必须采用断路器的场所外）可采用隔离开关；采用断路器时，因QF3与其后端的保护开关QF4同样应具有选择性配合，因此应采用与QF2各参数整定值相同或比QF2更大的开关均可，无需为了所谓的选择性配合而加大QF2整定值，同样道理QF1与其同一线路连接的前端保护开关也应满足此要求。

若从管理维护需要必须有选择性配合时，QF2的整定值可大于QF3整定值，但是电缆的选取不必完全按照QF2的整定值确定，详细讨论见本文1.2。

1.2 大保护开关为小负荷配电

在工作中，会遇到这样的情况，因变配电室设计的较早以及配电需求的变化，预留的回路开关有时会比较大，如果按照保护开关选择导线时，会出现很小的负荷，配电电缆却需要很大，这种配电的情况分析如下。

在非火灾危险、爆炸危险的一般场所，放射式配电时，下一级配电箱主开关额定电流整定值依据负荷确定（采用断路器），配电电缆可采用载流量大于下级配电箱主开关额定电流整定值确定，按照前端大开关整定值校验短路灵敏度，校验线路热稳定性等保护，这样确定的导线即可满足要求。因为此段线路电流不可能大于下级配电箱主开关整定值，而短路保护上级开关已能实现，满足《低压配电设计规范》（GB50054－2011）第6.3.5条第2款，“除火灾危险、爆炸危险场所及其他有规定的特殊装置和场所外，符合下列条件之一的配电线路，可不装设过负荷保护电器：……2不可能过负荷的线路，且该段线路的短路保护符合本规范第6.2节的规定，并没有分支线路或出线插座；”［3］的要求，其主开关可不考虑过负荷，按此方法选择的导体是安全的。

2 火灾自动报警系统的设计问题

2.1 点型探测器的设置

2.2 某工程实例

如图2为某商场的局部，柱距8.1 m，所绘制部分长度为48.6 m，宽度为24.3 m，面积1 168m2。依据《警规》规定，感烟探测器的保护半径应为5.8 m，按照每一柱距设置一个感烟探测器，则建筑全部在探测器的保护范围以内，满足《警规》8.1.2条规定，但是，不能满足警规8.1.3条规定的最小间距，依据《警规》8.1.3条的条文说明，当一个轴向间距为8.1 m时，另一垂直轴向最大间距应为60／8.1＝7.4 m，同样不能满足《警规》8.1.4条的规定。即使按照二级保护对象K取最大值1时，N的数值应为20，依据《警规》8.1.3及8.1.4条，至少增加一列探测器并均匀布置。本工程作为一级保护对象，K值取中间值0.85，感烟探测器数量应为23个，所以应当增加一排探测器并均布，才能够满足《警规》8.1.3及8.1.4条的规定。

3 问题分析与结论

按照探测器数量的计算公式，对于大于80 m2的房间，按照《警规》8.1.4条对探测器数量的要求，反算出每个探测器可保护的正方形区域，得出以下结论：II级保护对象，跨距大于7.3～7.7 m（K取0.9～1）时，就应注意每一跨距内一个点型感烟探测器均布已不能满足数量要求；I级保护对象，这一数据为6.9～7.3 m（K取0.8～0.9）；特级保护对象，为6.4～6.9 m（K取0.7～0.8），计算结果远远小于探测器的保护半径确定的范围，对于水平方向与垂直方向跨距不同大面积房间，应仔细计算，确定探测器的数量。

由于微机辅助设计中，检查探测器的保护半径非常直观容易，探测器按照柱距均匀布置的习惯等因素，导致了忽视《警规》第8.1.3及8.1.4条的错误，造成了设计的安全隐患。在建筑电气的设计中，应对系统进行仔细地分析计算，找出问题的关键点，避免习惯性思维对工程的安全、造价等方面带来不利的影响。

［1］ 中华人民共和国建设部.JGJ 16－2008民用建筑电气设计规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2008.

［2］ 张自雍，张金宁，李光.低压配电保护电器选择性配合分析［J］.河北工程技术高等专科学校学报，2013（1）：33.

［3］ 中国机械工业联合会.GB 50054－2011低压配电设计规范［S］.北京：中国计划出版社，2011.

［4］ 中华人民共和国公安部.GB 50116－98火灾自动报警系统设计规范［S］.北京：中国计划出版社，1995.

Discussion on Some Problems in Building Electric Design

MENG De－juan，ZHANG Zi－yong，YANG Guang－qiang
（Hebei Zhumei Engineering Design Limited Company，061001，Cangzhou，Hebei，China）

This article analyses some common problems in building electric design.The sub－switch supplying power for lower distribution box in upper distribution cabinet in the lower voltage distribution system is not the upper and lower protection electronic with the main switch of lower distribution box，so it is unnecessary to emphasize the selective coordination between the two switches.The cable of low－load distribution is selected on the basis of the large protection switch.In some buildings，the spot－type smoke detectors are installed according to the column spacing， which can meet the demand of protection radius of detectors，but maybe cannot meet the demand of regulars.

building electric；low voltage distribution；selective coordination；fire automatic alarming system

张铁壁）

TU855

A

1008－3782（2014）01－0024－03

2013－11－11

孟德娟（1983－），女，河北海兴人，河北筑美工程设计有限公司工程师。