浅谈建筑电气设备、材料的施工工艺和施工经验

范思南

(沈阳高新人力资源开发公司东陵区建筑与市政质量监督站，辽宁沈阳110179)

1 电气装备电缆及其施工工艺

因为各种型号的电缆使用的部位不一样，所以其在工程中连接到用电设备时要安全合理，并且材料(电线、电缆)的载流量和用电设备的负荷要匹配.下面介绍一下电缆在工程施工中的使用部位和施工经验.

电气装备电缆主要包括工地中临时用电所使用的橡套软电缆、电焊机电缆、潜水泵电机用橡套电缆、电梯电缆.一般根据使用设备的铭牌选择线缆的截面积，根据电缆的路径和实际情况确定变压器和各个施工作业区的位置，根据现场的总用电容量选择变压器.根据变压器铭牌上的容量计算出主回路电缆的截面积，再计算变压器、主回路电缆到各个施工作业区的总配电箱需要的分支回路电缆长度.未投入使用的设备比如住宅楼和商铺里地下室的电梯，需要在使用前进行调试.调试时，要求总配电柜使用橡皮电缆进行调试，电缆经过电梯配电柜和独立回路(要求双电源回路供电，主电源和备用电源)，再经过强电井道铺设到电梯机房的电梯专用电源柜EPS供电柜处.井道里铺设的电缆必须用做过防腐的电缆支架、夹扣进行固定，然后将电缆连接到EPS供电柜的总隔离开关上进行调试.在连接到隔离开关之前，先用摇表摇测电缆回路的绝缘电阻，摇测合格后方可进行调试.

电气装备电缆常见的还有控制电缆和信号电缆.型号为KVV的电缆，主要用于电柜里的仪表装置.仪表里信号的调试，必须通过信号电缆的电源进行传输.电话、网络、电视、消防总机设备的电源，也需要信号电缆来进行调试，如果没有信号电缆，电话、网络、电视就不会接收到设备信号，设备将无法进行调试和使用.控制电缆应注意防止导线的折断或者绝缘层的破坏，且必须在220 V以下工作.还有一点就是控制线和信号线在通过顶棚和墙体时会受水泥、石灰等碱性介质的腐蚀而加速老化，使绝缘层受潮和龟裂进而产生漏电，再一点墙面钉入的铁件可能会损坏线路引发事故，所以必须加保护套管.

综合布线系统如图1所示.其配线线缆水平铺设最大长度不超过90 m.10 m以下的跳线和设备揽线最多由4个连接器件组成.智能信息布线箱采用模块化设计，包括带测试端口的语音模块，路由交换机模块，视频模块及电源模块，可以实现各种使用需求的灵活配制.配线模块的配置与缆线容量相适应.弱电间里设置等电位接地体、电源照明和插座，为建筑物的综合布线布置线槽和功能模块.使用配线一般包含电话常用的聚氯乙烯铜芯绝缘软线和网络使用的UTP对绞电缆网线和五芯电话线.射频电缆一般是在有线电视设备中作为分支线或者是用户线来传输射频信号的，电话软线用来连接电话机座与手柄或接线盒并传输电话信号，网络对绞电缆用来传输电缆线路的使用频带，降低线路的衰减信号，达到整个线路的传输信号标准.一般通信电缆(射频电缆、电话线、对绞电缆)里都有屏蔽层，由多层重叠缠绕的金属带或细金属导线组成.屏蔽作用是为了减少回路间的相互干扰和外部干扰，使干扰的电磁场减弱.综合布线的线缆、光缆、配线设备、端接点、铺设管线均应给定唯一的标识符，并设置标签.标识符应采用数字等标明，线缆和光缆的两端均应标明相同的编号.弱电间的配线设备宜采用统一的色标区别各类业务与用途.光缆按照技术要求分为多模光缆和单模光缆，从光纤信道来看，单模比多模标称波长长，单模标称波长一般为1 310 nm和1 550 nm，多模标称波长一般为850 nm和1 300 nm，不同类型的光缆在标称的波长每公里的最大衰减信号不同，单模光缆的传输信号要好于多模光缆，一般传输距离少的比如办公楼、住宅内的采用多模光缆.需要直接与电信业务经营者的通信设备相连的传输距离长的信号强的宜采用单模光缆.

图1 综合布线系统

电力电缆含裸铅护套的敷设在室内、隧道、及沟管和竖井中，含钢带铠装护套的可直埋于有腐蚀性的土壤中.常见的为交联聚氯乙烯护套绝缘电缆YJV，带角标的比如VV22、YJV22(见图2)都是带钢带铠装的电缆.一般在施工中常用电缆截面积来选择多大负荷的设备.1 kV以下交联聚氯乙烯电缆的电缆头制作(见图3)均先预留一定长度的导线，然后将符合型号的铜鼻子安装，把导线放入铜鼻子里，然后把热缩管插放在各芯电缆的外露处，用喷灯将热缩管热缩到各芯电缆的外皮上，然后将铜鼻子固定在设备的端子上.电力电缆送电之前应用绝缘摇表，测量各个电缆回路的阻值是否大于规定的500 Ω，如果大于说明电缆的绝缘程度合格，小于说明电缆不合格.一般商铺和住宅的地下配电室是使用电力电缆比较集中的地方，配电间电缆铺设方式是按照实际位置的最短路径铺设，但同时要考虑腐蚀、受潮等因素的影响.电缆在电缆沟里铺设时，电缆沟底要做出坡度和集水坑进行排水以防止进水坑积水损坏电缆绝缘层，铺设时电缆沟里的支架要做好防腐，电缆放置于支架上使用电缆夹套牢.电缆的要满足要求，如果不满足会造成电缆的绝缘层破坏.电缆在并列铺设时，要保持距离，避免发送故障烧毁相邻的电缆，电缆太靠近会影响散热，降低载流量.为了防止发生火灾时火焰沿电缆外皮蔓延扩大灾情，要在电缆回路中实行防火隔堵措施.还有就是高层住宅在电井里设置预制分支电缆，制造厂家全过程机械化的制作分支接头，要求载流量大，防水性和密封性必须好，主干电缆的截面积和分支电缆的截面积应留有30%的余量，预分支电缆在铺设和使用过程中，应防止电缆自重和敷设过程中的外力损害，采用顶层下放或底层向上拉起的方式，附加钢丝绳来减少作用在电缆上的拉力.

图2 YJV22型交联聚乙烯绝缘电力电缆结构

图3 电缆头制作

2 变压器

变压器是一种静止的用于改变电压的电器，在建筑电气施工过程中承担单体住宅，商业网点，办公楼及公共建筑物的电气负荷，在这里介绍一些变压器的技术参数，变压器在施工过程中的使用用途，还有施工阶段一哪些异常故障的原因。

2.1 变压器的技术参数

施工现场中常用的变压器容量有200 kVA、250 kVA、315 kVA、400 kVA.常用的额定电压在 10/0.4 kV，一般在施工现场中常见的变压器类型有油侵式(见图4)和干式变压器，变压器分DYn11线接法和Yyn0接法(见图5).投入运行前的变压器是否合格，取决于变压器的绝缘电阻.

图4 油浸式电力变压器

图5 变压器接法

为保证变压器运行的经济性和变压器的使用寿命，其长期工作的负载率不宜大于85%较为合理.如长时间过载，则应考虑增加变压器的容量.电力和照明采用共用变压器将严重影响照明质量及光源的寿命，可设照明专用变压器;季节性负荷容量较大严重影响电能质量时，可设专用变压器.

2.2 变压器在施工过程中的使用用途

在工地开工前，临时用电的变压器选择应根据建筑面积，临时用电电器设备(比如升降机、吊车、水泵、搅拌机)的负荷情况，电缆电线载流量的匹配程度进行变压器容量的选择.一般在施工工地现场中常见的临时变压器的容量是315 kVA、400 kVA，户外预制的变压器容量不宜大于800 kVA.如果超过800 kVA以上要装设瓦斯保护.当因壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号，当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧的断路器.对于变压器电源，因其往往不在变压器附近，瓦斯保护很难做到.

在送正式电的时候选择的变压器，有自维和局维之分，必须先有设计方案，根据方案中的用电指标(住宅的户数、网点的个数)每户每个网点的实际情况来确定局维变压器的容量，一般网点和小区住宅的水泵房、换热站都采用自维变压器供电.通信中心机房、有线电视中心机房，如果超过100 kW也要采用自维变压器供电.但是一般无论是局维变压器供电还是自维变压器供电都是采用双回路供电，一是防止给人们生活带来不便，二是便于供电回路检修.

局维供电系统的产权归电力部门，使用权归开发企业，如果单体建筑物设地下室，地下室必然设计有局维变电所，局维变电所的高压配电室通过电缆沟里的高压电缆或者同一型号的高压封闭母线连接到变压器的高压侧，然后通过变压器的低压侧到低压变电室的电源柜的进线端，再通过低压电缆到低压负荷柜，如果没有变电所就通过户外的开闭站和电缆沟里的高压电缆连到户外的局维变电所，最后通过低压电缆(或者低压分支电缆)铺设到单元楼的黄门柜，然后通过黄门柜返出的低压电缆到楼梯间的集中表箱 ，最后到达业主户内的分户箱.自维变电所的产权和使用权都归开发单位所有，自维电也是通过电缆沟里的高压电缆或者吊装的封闭母线铺设到变压器的高压侧，再通过变压器的低压侧，如果没有变电所则通过户外的开闭站再经过电缆沟的高压电缆到户外自维变电所，再通过室外(室内)电缆沟里的低压电缆到低压电源进线柜，然后通过低压电缆到低压负荷柜，最后从低压负荷柜返出的低压电缆到电梯机房、消防水泵房、园区及物业照明等用电负荷区.

2.3 变压器异常响声故障原因判断

在变压器的运行过程中，变压器异常时会出现响声，可通过几种声音来分辨出故障的原因.比如说变压器如果内部发出“呼噜、呼噜”响声，可能是变压器绕组匝间短路使得短路处严重发热，变压器油局部沸腾而发生的响声，也可能是分接开关或导电杆接触不良导致局部过热引起的.变压器发出“嗡嗡”声则是因为电网电压超过分接头的额定电压，属于过电压引起的.变压器“嗡嗡”声变大音调变高的原因是由于电源电压过高，中性点没有接地造成的，也有可能是过电流或变压器负载过载引起的.变压器发出较大的“啾啾”声属于分接开关没有到位，高压熔断器熔断时出现，应及时停电进行处理.变压器出现“吱吱”响声，这种故障是由于熔断器或分接开关接触不良引起的.变压器发出“嘶嘶”声属于高压套管脏污，表面出现裂纹，釉质脱落，日常应经常对套管进行清理.变压器内部发生“叮当”锤击声或“呼呼”类似于刮风的声音，这种故障是由于变压器的夹紧铁心松动或铁心上的金属有异物落入引起的.变压器出现炸裂声是由于高压引出线对变压器外壳出现闪络放电现象.变压器出现间歇的“哧哧”声是由于变压器的铁心接地不良.变压器发出较强的轰鸣声是由于变压器绕组有严重的短路后的漏电现象.变压器发出“轰轰”声是由于低压侧电力线出现接地故障.变压器发出“噼啪”声是由于变压器铁心接地线断裂或绕组出现轻微的短路现象.这些异常的故障判断可以更好的为从事电气方面的技术人员提供宝贵的施工经验.

3 建筑电气照明系统

照明系统(见图6)分为正常照明系统和应急照明系统，拿商铺来说，正常照明在所有工作场所均应设置永久安装的在正常情况下使用的室内外照明，正常照明可单独使用，与应急照明控制线路应区分开.正常照明系统，从商铺变电所低压柜里的隔离开关引出回路，到商场的电井、配电室的照明配电箱，再从照明配电箱引到各房间里的照明、建筑物轮廓、走廊、局部照明、会议厅照明.一般会议厅的灯具使用大型吊灯、建筑物轮廓、走廊、局部照明使用吸顶灯，或者是筒灯，各房间里的照明使用装饰装修的节能灯.吸顶灯、筒灯、节能灯应用于悬挂高度低，要求照度较高，在无自然采光和自然采光不足的情况下，人们需要长期停留的场所.大型吊灯一般外形美观，但是需要计算好吊件的承重重量，防止灯体超过吊件的承受重量造成坠落.照明方式的采用也是有区分的，当视觉工作需要高照度时，应选用混合照明的方式.设在作业旁边的局部照明，可以以低的功率消耗，满足高照度的要求.若采用一般照明方式，势必要消耗大量电能才能满足要求.当工作位置密集时，可以采用一般照明方式，但应注意照度不宜太高.对于高大空间，为了有效提高工作面的照度，宜采用窄配光的灯具做为一般的照明，对于发光顶棚的照明方式，在达到同样照明水平的条件下，比直接照明方式所用电量要大得多，所以尽管选择照明质量好，光线柔和，但不是节能的照明方式.还有就是公用照明的控制管理对节能具有重要意义，因此采用集中或自动控制有利于科学管理.在白天便于跟随天然光的变化对照明系统进行有效和相对正确的控制，从而避免手动控制不当造成照明不足或照度过高导致不必要的浪费.可以在工作场所不需要照明时大面积切除系统供电，避免由于疏漏或忘记关灯造成的电能浪费和不适当或恶意的开关操作.智能控制系统可以全面监控照明系统的工作状态，有利于运行维护.应急照明系统，也是从商铺变电所低压柜里的隔离开关引出，但一般应急照明使用双回路独立供电，从不同回路引到电井里的应急照明配电箱，然后引出2个回路(疏散指示和应急照明).一般疏散指示灯灯具位置用在楼梯过道的墙体中，应急照明灯具的安全出口标志灯使用于疏散楼梯的安全出口门的上方.应急照明灯和疏散指示灯做为正常照明的一部分经常点亮且不需要切换电源，灯里含有蓄电池，可以持续40～90 min.应急照明在正常供电电源停止供电后，备用照明启动一般不应大于5 s，金融商业交易场所不应大于1.5 s，疏散照明不应大于5 s，疏散指示的安全出口标志灯，备用照明的应急照明转换时间应不大于5 s，可采用2个消防电源经自动转换开关供电，如2个消防电源中有一路为柴油发电机时，宜采用EPS供电.当使用另一条路应急照明的转换时间应不大于1.5 s，可采用EPS供电.应急照明在医用场合应用较多，一些手术台的医疗设备需要采用EPS做单独供电，来满足设备用电的连续性，使用电设备连续工作，满足设备使用的最大负荷，避免手术当中发生意外情况.应急照明装置同样可使用于体育场馆场合.为了确保供电的可靠性，采用EPS供电，保证体育赛事的连续性，运行起来减少电能，节约投资.还有比赛中的电子记分装置，一般都采用四周墙壁电井里的EPS电源箱供电，保证设备运性的连续性和可靠性.当消防用电负荷为二级并采用交流电源供电时，宜采用双回路树干式供电，并按防火分区设置自动切换应急照明配电箱.当采用蓄电池时，可由单回线路树干式供电，并按防火分区设置应急照明箱.高层建筑楼梯间的应急照明，宜由应急电源提供专用回路，采用树干式供电.备用照明和疏散照明，不应由同一分支回路供电，严禁在应急照明电源输出回路中连接插座.

图6 照明系统

图7 节能灯构造示意及电路

图8 疏散标志灯位置

4 结语

综上所述，无论是住宅(高层、多层)、网点、地下车库民生工程还是酒店、办公楼、机场公建工程，建筑电气领域的每道工序和每个节点，都需要丰富的施工经验和电气材料设备相互结合完成.设备和材料的使用功能必须做到实用，而且还要符合国家现行标准.只有设备选用合理，施工计划和施工工艺执行的标准高，以丰富的施工经验灵活多变地处理施工中的各种技术难题，在工程使用中才能做到整体美观，维护管理方便，设备运行安全可靠.

［1］中国建筑这会建筑电气分会.民用建筑电气设计规范［M］.北京:中国电力出版社，2002.

［2］汤万龙，刘 玲.建筑设备安装识图和施工工艺［M］.北京:中国建筑工业出版社2004.

［3］丁振程.民用建筑电气设计常用问题［J］.科技风，2012(9):187－188.