大型超高层住宅小区供配电设计探讨

（常州常供电力设计院有限公司，江苏 常州 213000）

一、超高层住宅对供配电系统要求

（一）保证供电的高度可靠性要求

低压配电线路应当满足住宅所需的供电可靠性要求。可靠性，就是指根据住宅用电负荷的性质和停电事故给人们在经济、政治上造成的损失，对用电设备提出的供电不中断的要求。不同的民用建筑对供电的可靠性要求不同，一般我们将用电负荷分为三级。即使在同一民用建筑中，相同的用电设备，不同的部位，其用电负荷级别也不都相同。

（二）用电质量要求

低压配电线路应该满足超高层住宅用电质量的要求。用电质量主要有电压和频率两个衡量指标。电压质量就是加在用电设备端的实际电压与该设备的额定电压之间的差值，差额越大，说明电压质量越差，对用电设备的危害也就越大。电压质量除了与电源有关以外，还与照明线路、动力的有效设计相关，在设计线路时，一定要考虑线路的电压损失。由于建筑物高，供配电线路较长，为了减少电压损失和线路损耗，配电变压器可以根据情况分层布置。

二、超高层小区供配电系统的设计要点

（一）负荷等级

电力负荷根据供电可靠性及中断供电在政治上、经济上，所造成的损失或影响程度分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。高层建筑供电负荷大，因而须对各种用电负荷进行限制分级，这样既做到供电合理又不造成用电浪费增加成本。一般说来，高层建筑用电负荷大都属于一级负荷。对高层建筑的负荷分级准则，一要看建筑物类别，二要看用电负荷性质来区别对待一、二级用电问题。

（二）负荷计算

1.住宅配电负荷计算

住宅配电变压器选择偏大的问题很普遍，其主要问题是负荷需要系数选取过高。JGJ242—2011《住宅建筑电气设计规范》表1 所列需要系数是一个范围，上限值与下限值差值从0.04 到0.25 不等，系数相差0.05，所选变压器的容量、开关及导线规格就可能会相差一个等级以上。

2.柴油发电机负荷计算

（1）非消防情况下，需保障的负荷主要有消防兼平时用的应急照明、排污泵、消防电梯及客梯、生活泵、安防系统、变配电房、消防控制室及弱电机房用电等。排风兼排烟风机平时和火灾时均有可能使用，平时市电停电后，可不考虑通风，该部分负荷无需发电机保障。虽然该类负荷不可作为普通负荷切除其电源，但市电断电至发电机起动过程中，风机控制箱内接触器自动跳闸断电，除非手动控制起动，市电停电后就没有必要。若平时采用数字控制器自动控制，物管人员也可以通过自动化系统主机取消对风机的自动控制。

（2）消防情况下，需保障的负荷主要有应急照明、消防电梯、消防风机、消防泵、消防梯集水坑及消防泵房排污泵、变配电房、消防控制室用电、安防系统、生活泵等。生活泵虽然属于非消防设备，但火灾时高层建筑灭火以自救为主，未逃出火场的人员可用生活水源自救，故确保其供电还是有必要的。

（3）消防水系统、防排烟系统都是按照同一时间内只考虑一次火灾的原则设置。消防情况下，发电机仅需考虑消防用水量最大且最大防烟分区的一处火情时的负荷供电。因此，并不需要考虑所有防火分区的消防风机负荷，只需选择容量最大的一个防火分区的消防风机负荷。

（4）火灾时，市电停电，由发电机应急供电，需考虑将客梯等非消防重要负荷切除，以减轻发电机负担，满足消防负荷的供电。可将发电机应急母线分段，将消防时需保障的负荷与消防时非保障负荷分别接在不同的应急母线上，火灾时通过联络总开关切除非保障负荷。选择发电机时，将项目的所有消防负荷和其他重要负荷容量相加计算，或仅考虑一个防火分区灭火所需的用电，都是不妥的。

(5)发电机所要保障的负荷确定后，其容量应按应急负荷大小和起动大的电动机容量等因素综合考虑确定。

三、配电线路设计

（一）导线的选择

目前我国发生的火灾中，绝大部分是由电气原因引起的，其主因是由于电缆电线的过载和老化等不当使用引起的。同时，火灾发生时引燃电缆电线中可燃的护套和绝缘材料，使得火灾范围继续扩大，为了尽量减少护套和绝缘材料的燃烧所释放的烟雾及有毒气体对住户造成的伤害，在工程设计中应根据建筑物的使用性质和重要程度，应尽可能选用低烟无卤的环保电缆，万一火灾发生时，可以减少烟雾及有毒气体的产生，为大楼内的人员争取更多的疏散逃生时间。对于导线截面的选择，主要是根据住户的计算电流来确定，并考虑环境条件、敷设方式、机械强度、电压损失和热稳定性等因素，进户线及干线应适当留有余量以满足日后的需要。相对于铝导线，铜芯导线在使用寿命、用电安全等诸多方面都比铝导线优越，因此目前住宅电气线路一般首选铜芯导线。

（二）配线方式

现代住宅建筑功能齐全，增加住宅配电分支回路，可以使室内负荷电流分流，减少因线路升温、谐波危害等电气火灾的发生，现代住宅一般采用穿PVC 冷弯阻燃管暗敷设，将电气线路的管线沿墙、地面等整齐排列，尽量减少交叉重叠。多根导线穿管时，导线的总截面积不应超过管内面积的40%，管内径大于或等于导线束直径的1.5 倍，为了方便穿线，线路不要太长，否则需选用大一级的管径或装设中间接线盒。