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摘要:随着经济的发展，人们对生命财产安全也越来越重视，以前我们只是考虑到防盗、防犯正面的安全问题，但由于现在人们更加意识到不为多数人知晓的电气安全更是与人们的生命财产密切相关的。从供电可靠性、变压器选择及住户室内电气设计几个方面,分析当前住宅小区的电气设计思路、设计方法,探讨当前新建住宅小区电气设计。
关键词:供电可靠性； 电气设计；配电系统 安全技术
1、前言
伴随着人民生活水平的提高,家用电器的种类和数量也迅速增加,使生活用电量增长较快,以发展的眼光看待以前住宅电气设计的容量选择及布线等方法已不能适应当前的实际情况,因此就当前住宅小区的电气设计提出一些新的看法。
2供电可靠性方面
2.1新住宅内配套建配电房。
现今，配电房由配电室和变压器室组成,高、低压进出线均采用电缆并敷设于电缆沟或电缆保护管内。根据工程情况。也可以采用预装式变电站。
2.2多种方式选择供电方式。
根据不同的建筑住宅对供电方式选择都是有差别的，1）10kV高压侧双电源进线(该方式可以通过分段开关或箱式变的四工位开关来实现环网功能),经联络开关柜后至变压器;低压侧采用单母线分段,正常情况下分段运行。 2）10kV高压侧单电源进线,低压侧单母线分段或不分段。前一种方式可靠性较高,但投资大,适用于较高档的住宅小区;后一种方式可靠性较前一种低,但投资省。
从目前的情况来看,后一种方式的供电可靠性已能够满足普通的生活用电,一般采用后种方式,但考虑以后的發展,配电室应该预留有安装高压进线柜的位置。综合以上两点,新建住宅小区设计供电方案应该配套建立配电房或箱式变;同时,10kV电源进线应该预留2回进线位置(以保证供电可靠性及环网功能的实现,首期可以根据实际情况只接入1回10kV进线。为以后的预留出发展余地。
3变压器容量和台数的选择
确定合适的变压器容量和台数是供电可靠性和安全性的重要内容,并且应以发展的眼光来看待负荷的增长,可以采取下面的方法,算出近期及远期的负荷:
3.1单位住户负荷预测法
根据有关资料、信息显示,我国住宅电气设计每户计算负荷大概为:近期每户4kW,远期每户为8kW。
3.2单位面积法
根据资料介绍的经验值,我国住宅电气设计住户的单位面积计算负荷大概为:近期每平方米为35W,远期每平方米为70W。
根据上面3.1和3.2两种计算方法得出的结果,由于住宅小区内居民的作息时间不同,而取同时系数,考虑到变压器的经济运行及功率因数,取变压器最佳负荷率及功率因,分别算出近期及远期所需的变压器容量。此种方法可以选取近期容量做为小区变电所变压器容量,并且预留出远期的变压器容量,这样就可以满足本小区居民的用电。
4住宅进户线与室内电气设计
笔者考虑到住宅用户的用电安全,住宅小区内必须采用TN-C-S,TN-S;住户进户线必须采用三线制进线。每套住宅电气线路的分支数不应少于5回;空调电源、插座电源和照明电源应分路设计;厨房及卫生问的插座电源宜设独立回路;空调电源回路导线截面积不应小于4mm2,其它回路不应小于2.5mm2。
室内电气设计的其它方面,要敞到每间房、厅四面墙至少有一个插座,但客厅应适当增加插座数量。总之,住宅室内电气设计应有超前意识,宜一次性投资,这样才能避免以后因更换导线或增加插座而产生麻烦、美观等问题,同时,能够增大电气安全和防火安全系数。
5合理的配电系统
在电子时代的今日,很难估计会出现什么新的家用电器产品,特别是厨房用电设备。为适应这种难以预料的发展,除了在厨房设置较以往多一些的插座外,其供电回路的容量也适当放大可视住宅面积大小,其配电线路选为:BV-3×4mm2。对于面积较大的高级住宅萁安装容量按家用电器的设置累计而成通常大于10k单身公寓面积虽小,但“五脏俱全”,其用电量约为3～4kw/户。在生活水平日渐提高的今日。提高用电可靠性、缩小停电范围也应给予足够的重视。在有些设计中。应给予厨房用电一个专用回路,其上设置I△n=30mA的漏电断路器;客厅、餐厅及卧室用插座则由另一回路供电,其上亦设I△n=30mA的漏电断路器;照明、空调用回路不设置RCD,原因是它们可视为固定安装设备不会像电吹风、电熨斗这些时常要拔出插入的设备,使人们有发生间接接触触电事故的可能。如果照明、空调配电线路发生漏电,当漏电电流达到300mA时,则电流总开关跳闸,防止电气火灾发生的可能。
6电气设计安全技术
6.1防人身电击技术
在自动切断供电的保护措施中,采用TN或TT接地制式对低压配电系统的安全起到了一定的作用,同时也存在许多不足和缺陷。漏电保护电器作为实用的防电击措施之一,已为广大电气设计者、管理者及使用者所接受,并付诸实践。RCD的应用大幅度地提高了安全用电水平,成为防触电事故的有效措施之一,然而,RCD在使用中也存在局限性。例如:RCD无法对因种种原因引起PE线电位升高进行检测。因为RCD所检测的仅只L1、L2、T3相线及N线导体中是否有剩余电流,而无法检测出具有保护功能PE线是否带剩余电流。RCD的这种不足是可以通过等电位联结保护措施来弥补的。
6.2防电气火灾技术
近年来,电气火灾不断增加,已居火灾起因首位,电气设备或线路故障起火是十分常见的起火原因。电气故障主要是带电导体之间的短路和带电导体与“地”之间的短路。这是所说的“地”是泛指与地有联系的设备外壳、金属管道及构架等外露可导电部分的短路,通常将前者称为短路,后者叫做接地故障。接地故障虽也表现为短路形式,但它在短路电流值、故障后果和保护措施上与相间短路均不相同。能引燃起火的电弧电流在500mA以上,IECTC64认为RCD是防范电气火灾的措施之一,但保护装置的I△n<500mA。在设计中,我们将防电气火灾的RCD保护设备设在进线处。在选择RCD的I△n时,未选用其E限值,最佳的保护作用是I△n<300mA。当电源总箱供电范围内任一处发生能燃起火的接地故障时,进线处的RCD都能及时切断电源的,从而避免电气火灾的发生。
6.3电气检修安全技术
住宅小区的低压配电系统,不论采用TN或TT制式,其PEN线或N线由于通过负荷电流、不平衡电流、三次谐波电流等等,令其带电位对地呈现电压。正常工作时,这种电压视情况为几伏乃至十余伏。当然,不可能大过或等于安全电压50v。如果正常工作时的PEN线或N线的对地电压等于或大于50V,那么设备端子电压则等于或小于120V,这种电压不能令设备正常运转的AIIPEN≥50V时设备不能工作。然而,例如变配电所因某种原因发生故障。令PEN线或N线电位升高,此时,其对地电压大于安全电压,甚至高达百余伏,这种电压对设备及人体是十分危险的,并且会传至建筑物的进户处。进户处的电源的总开关若为三级,检修是不会断开N线,如果在N线电位升高时,人员正在检修或安装,由于没有电气隔离措施,这时危险电压会令检修人员发生触电伤亡事故。将电源的总开关选为四级,实施了电气隔离,即将所有带电导体断开,因而就避免上述事故的发生。
7结语
综上所述，生活用电负荷的不断发展,远期住宅负荷很难预测,在要将住宅小区的电气设计做到十分完美是不可能的。我们只有不断探讨和总结经验,才能为居民的用电提供更优质的保证。住宅小区设计的楼宇自动化控制系统可以对小区的送排风及排烟系统、变配电系统、给排水系统、绿化喷灌系统、公共照明系统、住户紧急救助系统、保安巡逻系统、周边红外报警系统及停车场收费系统等进行有效的控制管理。可以对小区的设备进行可靠的操作控制。具有动态监视、监控、报警检测、表格管理及打印历史数据存储等特点,即时、准确地得到设备运行、故障、维修信息,提高管理信息,提高小区设备易操作性,也提高经济及社会效益。
关键词:供电可靠性； 电气设计；配电系统 安全技术
1、前言
伴随着人民生活水平的提高,家用电器的种类和数量也迅速增加,使生活用电量增长较快,以发展的眼光看待以前住宅电气设计的容量选择及布线等方法已不能适应当前的实际情况,因此就当前住宅小区的电气设计提出一些新的看法。
2供电可靠性方面
2.1新住宅内配套建配电房。
现今，配电房由配电室和变压器室组成,高、低压进出线均采用电缆并敷设于电缆沟或电缆保护管内。根据工程情况。也可以采用预装式变电站。
2.2多种方式选择供电方式。
根据不同的建筑住宅对供电方式选择都是有差别的，1）10kV高压侧双电源进线(该方式可以通过分段开关或箱式变的四工位开关来实现环网功能),经联络开关柜后至变压器;低压侧采用单母线分段,正常情况下分段运行。 2）10kV高压侧单电源进线,低压侧单母线分段或不分段。前一种方式可靠性较高,但投资大,适用于较高档的住宅小区;后一种方式可靠性较前一种低,但投资省。
从目前的情况来看,后一种方式的供电可靠性已能够满足普通的生活用电,一般采用后种方式,但考虑以后的發展,配电室应该预留有安装高压进线柜的位置。综合以上两点,新建住宅小区设计供电方案应该配套建立配电房或箱式变;同时,10kV电源进线应该预留2回进线位置(以保证供电可靠性及环网功能的实现,首期可以根据实际情况只接入1回10kV进线。为以后的预留出发展余地。
3变压器容量和台数的选择
确定合适的变压器容量和台数是供电可靠性和安全性的重要内容,并且应以发展的眼光来看待负荷的增长,可以采取下面的方法,算出近期及远期的负荷:
3.1单位住户负荷预测法
根据有关资料、信息显示,我国住宅电气设计每户计算负荷大概为:近期每户4kW,远期每户为8kW。
3.2单位面积法
根据资料介绍的经验值,我国住宅电气设计住户的单位面积计算负荷大概为:近期每平方米为35W,远期每平方米为70W。
根据上面3.1和3.2两种计算方法得出的结果,由于住宅小区内居民的作息时间不同,而取同时系数,考虑到变压器的经济运行及功率因数,取变压器最佳负荷率及功率因,分别算出近期及远期所需的变压器容量。此种方法可以选取近期容量做为小区变电所变压器容量,并且预留出远期的变压器容量,这样就可以满足本小区居民的用电。
4住宅进户线与室内电气设计
笔者考虑到住宅用户的用电安全,住宅小区内必须采用TN-C-S,TN-S;住户进户线必须采用三线制进线。每套住宅电气线路的分支数不应少于5回;空调电源、插座电源和照明电源应分路设计;厨房及卫生问的插座电源宜设独立回路;空调电源回路导线截面积不应小于4mm2,其它回路不应小于2.5mm2。
室内电气设计的其它方面,要敞到每间房、厅四面墙至少有一个插座,但客厅应适当增加插座数量。总之,住宅室内电气设计应有超前意识,宜一次性投资,这样才能避免以后因更换导线或增加插座而产生麻烦、美观等问题,同时,能够增大电气安全和防火安全系数。
5合理的配电系统
在电子时代的今日,很难估计会出现什么新的家用电器产品,特别是厨房用电设备。为适应这种难以预料的发展,除了在厨房设置较以往多一些的插座外,其供电回路的容量也适当放大可视住宅面积大小,其配电线路选为:BV-3×4mm2。对于面积较大的高级住宅萁安装容量按家用电器的设置累计而成通常大于10k单身公寓面积虽小,但“五脏俱全”,其用电量约为3～4kw/户。在生活水平日渐提高的今日。提高用电可靠性、缩小停电范围也应给予足够的重视。在有些设计中。应给予厨房用电一个专用回路,其上设置I△n=30mA的漏电断路器;客厅、餐厅及卧室用插座则由另一回路供电,其上亦设I△n=30mA的漏电断路器;照明、空调用回路不设置RCD,原因是它们可视为固定安装设备不会像电吹风、电熨斗这些时常要拔出插入的设备,使人们有发生间接接触触电事故的可能。如果照明、空调配电线路发生漏电,当漏电电流达到300mA时,则电流总开关跳闸,防止电气火灾发生的可能。
6电气设计安全技术
6.1防人身电击技术
在自动切断供电的保护措施中,采用TN或TT接地制式对低压配电系统的安全起到了一定的作用,同时也存在许多不足和缺陷。漏电保护电器作为实用的防电击措施之一,已为广大电气设计者、管理者及使用者所接受,并付诸实践。RCD的应用大幅度地提高了安全用电水平,成为防触电事故的有效措施之一,然而,RCD在使用中也存在局限性。例如:RCD无法对因种种原因引起PE线电位升高进行检测。因为RCD所检测的仅只L1、L2、T3相线及N线导体中是否有剩余电流,而无法检测出具有保护功能PE线是否带剩余电流。RCD的这种不足是可以通过等电位联结保护措施来弥补的。
6.2防电气火灾技术
近年来,电气火灾不断增加,已居火灾起因首位,电气设备或线路故障起火是十分常见的起火原因。电气故障主要是带电导体之间的短路和带电导体与“地”之间的短路。这是所说的“地”是泛指与地有联系的设备外壳、金属管道及构架等外露可导电部分的短路,通常将前者称为短路,后者叫做接地故障。接地故障虽也表现为短路形式,但它在短路电流值、故障后果和保护措施上与相间短路均不相同。能引燃起火的电弧电流在500mA以上,IECTC64认为RCD是防范电气火灾的措施之一,但保护装置的I△n<500mA。在设计中,我们将防电气火灾的RCD保护设备设在进线处。在选择RCD的I△n时,未选用其E限值,最佳的保护作用是I△n<300mA。当电源总箱供电范围内任一处发生能燃起火的接地故障时,进线处的RCD都能及时切断电源的,从而避免电气火灾的发生。
6.3电气检修安全技术
住宅小区的低压配电系统,不论采用TN或TT制式,其PEN线或N线由于通过负荷电流、不平衡电流、三次谐波电流等等,令其带电位对地呈现电压。正常工作时,这种电压视情况为几伏乃至十余伏。当然,不可能大过或等于安全电压50v。如果正常工作时的PEN线或N线的对地电压等于或大于50V,那么设备端子电压则等于或小于120V,这种电压不能令设备正常运转的AIIPEN≥50V时设备不能工作。然而,例如变配电所因某种原因发生故障。令PEN线或N线电位升高,此时,其对地电压大于安全电压,甚至高达百余伏,这种电压对设备及人体是十分危险的,并且会传至建筑物的进户处。进户处的电源的总开关若为三级,检修是不会断开N线,如果在N线电位升高时,人员正在检修或安装,由于没有电气隔离措施,这时危险电压会令检修人员发生触电伤亡事故。将电源的总开关选为四级,实施了电气隔离,即将所有带电导体断开,因而就避免上述事故的发生。
7结语
综上所述，生活用电负荷的不断发展,远期住宅负荷很难预测,在要将住宅小区的电气设计做到十分完美是不可能的。我们只有不断探讨和总结经验,才能为居民的用电提供更优质的保证。住宅小区设计的楼宇自动化控制系统可以对小区的送排风及排烟系统、变配电系统、给排水系统、绿化喷灌系统、公共照明系统、住户紧急救助系统、保安巡逻系统、周边红外报警系统及停车场收费系统等进行有效的控制管理。可以对小区的设备进行可靠的操作控制。具有动态监视、监控、报警检测、表格管理及打印历史数据存储等特点,即时、准确地得到设备运行、故障、维修信息,提高管理信息,提高小区设备易操作性,也提高经济及社会效益。