大楼供电系统分析及设计

何 璐

（国网山东省电力公司淄博供电公司，山东 淄博256300）

0 引言

随着经济发展，城市建筑用地日趋紧张，几乎到了“寸土寸金”的地步，于是开始向空中发展，导致楼层越来越高。因此电气设计在高层建筑设计中的地位也越来越重要，准确的选择设备，合理的设计结构，整个电气系统的安全性和可靠性仍是不容忽视的焦点问题。由于住宅用电范围的大幅度攀升，住宅电气设计的安全问题随着电击、过载、火灾等事故的增多被提到了极其重要的环节。如果住宅电气设计不能适应这种现代住宅的用电安全需求，那么用户在进户后势必进行大规模的线路改造，一方面造成大量的浪费，更重要的是不能符合安全用电的要求，为日后的安全用电带来安全隐患。住宅的功能完善与发展离不开电气，从某种意义上来讲，建筑电气也决定了住宅建筑的现代化程度，所以在住宅电气工程设计时既要充分考虑用电负荷日益增长的需要，又要充分满足供电的可靠性及安全性的要求。

随着科技的发展和人们生活水平的不断提高，人们对生活中有关照明、室内供电线路、接地防雷、有线电视和通信等系统的要求也是越来越高，这促使了电气技术无论在横向上还是纵向上将更进一步的发展，要求多学科的理论能够很合理的交融发展。

1 电器照明设计

1.1 照明设计的目的

照明的设计目的，就是在充分利用自然光的基础上，运用现代人工照明的手段，为人们的工作、生活、娱乐等创造一个优美舒适的灯光环境。也就是说，使灯光环境符合人们的工作、生活等封面的要求，从而在生理和心理两方面满足人们的需求。

1．2 照明设计的原则

（1）使用性原则，使用是根本也是设计的出发点和基本条件。使用性还包括照明系统的施工安装、运行及维修的方便简单，及对未来照明发展变化留有一定的空间。

（2）安全性原则，在选择设计照明系统时要自始至终坚持安全第一的原则。在设计中要遵循规范的规定和要求，严格按规范设计。

（3）美观性原则，灯光照明尚具有装饰空间、美化环境的功能。对于房间的照明设计，我们也应该从美观的角度选择、布置灯具，使之符合人们的审美习惯。

（4）经济性原则，一方面是节能，另一方面是节约。

2 防雷接地系统设计

2.1 建筑物防雷一般措施

1）防直击雷的措施，一般设计人员都很明确。但是，随着科技的发展，电子设备的普及，防雷电感应和雷电波侵入在设计中也必须明确，并逐步完善形成一个防雷网络。

(1)雷电感应—雷电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花。因此被保护建筑物内的金属物接地，是防雷电感应的主要措施。首先，是做好等电位联结。对一、二类防雷建筑物内平行或交叉敷设的金属管道，其净距小于100mm时，应采用金属线跨接，是防止电磁感应所造成的电位差能将小空隙击穿，而产生电火花，每隔≤30m做好接地。

（2）雷电波侵入—由于雷电对架空线或金属管道的作用，雷电波可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。因此，做好进线端的防雷保护，做好均压环及防侧击雷是防雷电波侵入的主要措施。 一、二类防雷建筑低压进线全线采用直埋地引入，将线路架空引入户内时不少于15m的一段应换电缆(金属铠装电缆直埋地，护套电缆穿钢管)进户，并在架空与电缆换接处做好避雷保护。二类防雷建筑当架空线直接引入时，除在入户处加装避雷器，并将进户装置铁件做好接地外，靠近建筑物的两根电杆上的铁件也应做好接地，且冲击接地电阻≤30Ω，所有弱电进线的保护应同强电进线。防雷建筑要做好均压环及防侧击雷保护。均压环从三层开始，环间垂直距离≤12m，所有引下线、建筑物的金属结构和金属设备均与环可靠连接，均压环可利用结构圈梁内的钢筋(钢筋必须贯通成环路)。要做好防侧击雷保护，沿建筑物外墙做一周水平避雷带，带与带间垂直距离≤6m，外墙上所有金属栏杆，门窗均与避雷带可靠连接，避雷带再与引下线可靠连接。竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷装置可靠连接，目的是在于等电位，并且由于两端连接使其与引下线形成并联线路，使雷电流更讯速的入地。

2）目前建筑物内大多采用共同接地装置，当雷直击于本建筑物防雷装置时，假设流经靠近低压电气装置处接地装置的雷电流为20kA，当冲击接地电阻=1Ω时，接地装置上电位升高为20kV，而一般室内低压装置的耐冲击电压最高为8kV。其结果就使低压电气装置绝缘较弱处可能被击穿而造成短路，发生火灾、损坏设备，这是非常危险的。因此，在设计中给予足够的重视，对防雷建筑物实现全方位、多层次的防雷网络，使雷电对建筑物的影响减至最小。

建筑物为高压进线时，高、低压侧各相上均设避雷器，用以防护由高压进线的雷电和操作(断路器动作，投切大电动机和电容器组等)过电压。电子设备较多且重要的建筑，在低压配电支线上再装设过电压保护，做为后备保护，主要用于进一步抑制经前置保护限制后的剩余过电压和电源线上由感应或耦合产生的过电压。

建筑物为低压进线时，在电源总进线处装设过电压保护器。

2.2 建筑住宅防雷的装置

1）接闪器：就是专门用来接受直接雷击的金属物体，包括：避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。

2)避雷器：避雷器是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所或其它建筑物内，以免危及被保护设备的绝缘。避雷器应与被保护设备并联，装在保护设备的电源侧。包括阀式避雷器和排气式避雷器。

3 有线电视系统设计

3.1 技术规定

有线电视系统工程的设计，应遵循国家颁布的有关规范和标准，符合质量优良，技术先进的原则并与城市广播电视事业发展规划相适应。对于工程设计需要的接收信号场强，宜以实测数据为准，若实测困难时，可按理论方法计算或估算场强。通常在新建和扩建小区的组网设计中，应以一个本地前端统辖所有用户，不能确保最远端系统数出口的信号指标时，应增设中心前端，以分区传输方式组成网络系统。在设计和规划较高大建筑物的系统时应考虑被其遮挡的低矮建筑物接入系统的可能性，并留有引出干线的条件。

3．2 设计基本原则

（1）系统应满足电缆电视系统的主要技术指标。

（2）系统所选用的信号传输方式。

（3）系统的频道安排或配置。

（4）系统用户终端的电视信号输出电平，宜在60-80dBμV之间，一般设计控制值为，强场强区取68-78dB，一般场强区取65-75dBμV为电视图像信号，取60-70dBμV为立体调频广播信号，取53-63dBμV为单声道调频广播信号。

（5）采用邻频道传输的系统，其系统输出电平差不应大于2dB。

（6）在室内安装系统输出口用户面板，其下沿距离地面的高度应为0.3米，距墙边距为0.15米。

（7）有线电视信号线使用SYWV-75-5型号的电缆，入户时用SYKV-75-7型号电缆穿MT25管。

［1］赵乱成．智能建筑设备自动化技术[M]．西安：西安电子科技大学出版社,2006.

［2］刘介才．实用供配电技术手册[M]．北京：中国水利电力出版社,2005.

［3］戴瑜兴．民用建筑电气设计手册[M]．北京：中国建筑工业出版社,2007.