高层住宅低压配电设计探讨

高层住宅低压配电设计探讨

邱士平

深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司

摘要：随着住宅建设的迅速发展，配电系统规模和模式的改变，带来许多新的问题，设计时应根据工程实际特点，精心设计，细致考虑，使配电设计满足“安全、可靠、灵活、经济、节能”的要求。本文对住宅电气设计中遇到的一些问题进行简要的分析探讨，希望起到交流与参考的作用。

关键词：高层住宅；负荷等级；供电电源；用电负荷；低压配电

一、负荷等级

《住宅建筑电气设计规范》规定：消防用电设备、应急照明、航空障碍照明、走道照明、值班照明、安防系统、电子信息设备机房、客梯、排污泵、生活水泵等的用电负荷，一类及超高层住宅建筑按一级负荷供电，二类高层住宅建筑按二级负荷供电；其余用电设备按三级负荷供电。

二、供电电源

2.1.一级负荷的供电除由双重电源供电外，应增设用户自备应急电源，并采取措施确保一级负荷供电。

2.2.二级负荷的供电应由双重电源供电（可含用户自备电源），当一路电源故障时，另一路电源不应同时受到损坏。

2.3.具有一级负荷的住宅小区，如确因走廊建设或电网规划原因无法同步完成10kV双重电源建设的，可采用10kV单电源加自备柴油发电机的方案。

三、用电负荷标准

3.1.《住宅建筑电气设计规范》规定：每套住宅的用电负荷和电能表的选择不宜低于表1的规定

建筑面积140m2以上的建筑，每增加40m2，增配2kW。

3.3.经比较住宅内部用电地方标准高于国家行业标准，设计时住宅用电负荷以供电部门的要求为准。其余省份也亦同，应以标准高的为设计依据。

3.4.住宅小区公建设施（指门厅、走道、楼梯、电梯等公共部分）用电原则按40W/m2配置。高档住宅底层一般为4～5米左右的入户大堂及泛会所，功能较多，包含有入户大堂、儿童活动区、健身区、棋牌室、阅览室、医疗服务站、ATM自动取款网点、自动售货网点、衣物清洗收集点等。以上区域不属于独立产权的房间，均属于全体业主共同所有的增值服务项目，此部分的配电由各梯位一层的装饰照明箱引接。此箱容量不宜太小，应根据楼盘的定位及档次确定，可按15～20KW预留容量。对于一梯多户的标准层公共装饰照明可按每6层4～6kW左右预留容量。夜景照明可按每梯18kW预留容量，其余电梯、风机等用电按实际选择设备容量预留，当电梯轿厢及机房内需考虑空调时，电梯照明配电箱应适当增加1～2kW容量。

四、低压配电

4.1接地形式

当采用TN接地系统，变配电室设于建筑内时，低压配电系统的接地型式应采用TN-S系统；变配电室设于建筑外时，当为节省电缆可采用TN-C-S系统，亦可采用TN-S系统。值得注意的是，当无变配电室的建筑采用TN-C-S接地系统时，应将需PEN线重复接地的配电总箱设置于建筑底层，以便于最短的距离接地。当配电总箱不宜设置底层时，应在电源进线处设置隔离箱。将PEN线转换为PE线和N线，PEN线先联接PE排，并做接地，再连N排，PEN线在隔离箱内重复接地后至高楼层配电总箱，采用此做法亦可同时满足《供配电系统设计规范》GB50052-2009第7.0.10条“由建筑物外引入的配电线路，应在室内分界点便于操作维护的地方设置隔离电器”的要求。

4.2配电系统

高层住宅一般采用树干式、放射式配电相结合的配电方式。按功能分为住宅套内用电和公共配套用电，根据小区变配电室（一户一表）所接负荷类别的限制及是否设置专用变配电室或专用配电室，住宅配电目前一般采用以下方式，下以两梯位的高层住宅为例：

4.2.1小区变配电室一户一表仅为住宅套内供电，公共配套用电另设置专用变配电室或专用配电室（电源由小区变配电室引来，采用大计量方式），变配电室设于本楼地下室时，低压配电干线如下所示：

4.2.2上述配电中，住宅套内用电（非消防用电）引自小区变配电室。住宅表箱一般2～3层集中设置，当一户一表可接除住宅以外的公共装饰照明、夜景照明、物业用电等时，上述非消防三级负荷可由集中电表箱引接，反之由非消防电源总箱引接。其余公共配套用电（应急照明、电梯、消防风机、航空障碍照明等），消防设备设置消防主、备用箱，由主备用箱分别放射至消防设备末端双电源箱，非消防电源另设总箱，由非消防电源总箱放射至走道装饰照明、非消防电梯、夜景照明等配电箱。

4.2.3对于本楼内无变配电室的工程，公共配套用电则可仅做主、备用电源箱，消防设备由主、备用箱分别放射配电，非消防保障性负荷应接至由应急母线段引来的备用电源箱，非消防的三级负荷则接至普通母线段引来的主用电源箱（非消防三级负荷挂一户一表时除外）。

4.2.4因夜景照明可享受政府用电补贴，也可在专用变配电室或专用配电室内集中设置表箱独立计量，再放射至各梯位，系统相对独立便于管理和结算。

4.2.5公共装饰照明箱、应急照明箱可根据实际工程分层集中设置，一般4～6层在中间层设置。对于一梯两户仅有电梯合用前室公共部分较少的工程，亦可仅底层设置一处。公共装饰照明箱设置与否也取决于业主的要求及楼盘的定位。

五、套内配置标准

5.1套内配电系统设计应注意以下几点：

1）住户配电箱应装设同时断开相线和中性线的电源进线开关电器，设计时应采用两极或四极断路器，主要是为了保障居民和维护人员人声安全和便于管理。

2）每套住宅应设置自恢复式过、欠电压保护电器。目前市场上微断开关还没有集过载、短路、自复过欠电压保护于一体的功能，为了满足自复过、欠电压的要求，应在进线开关后串接一个自恢复式过、欠电压保护电器。

3）除壁挂式空调器的插座回路，其他普通电源插座回路、柜式空调电源插座回路、电热水器插座回路、电炊具插座回路均应设置剩余电流动作保护器。对于装有淋浴或浴盆卫生间的照明回路，宜装设剩余电流动作保护器，为节省投资电源可引自卫生间插座回路，但当插座故障时，也没有照明，会给生活带来不便，亦可照明回路单独装设剩余电流动作保护器。

4）空调等负载为感性设备的回路，开关脱扣类型应选D型，其余阻性负载回路开关脱扣类型可选C型。

5）当住宅套内灯具数超过25盏或三居室以上且光源安装容量超过2kW时，应设置两个照明回路；每一回路普通插座不宜超过10个（组）。

6）起居室等房间，使用面积大等于30m2时，宜预留柜式空调插座回路；起居室、卧室、书房且面积小于30m2时宜预留分题空调插座。使用面积小等于20m2时每一路分体空调插座数量不宜超过2个；使用面积大于20m2时每一路分体空调插座数量不宜超过1个。

7）对于厨房、卫生间等有大功率用电设备时，每间应不少于一个电源插座回路。

5.2每套住宅电源插座的数量应根据套内面积和家用电器设置，且应符合JGJ242-2011《住宅建筑电气设计规范》表8.5.1的规定。

六、导线选择

6.1高层住宅一户一表电缆也可选用电缆、预分支电缆、封闭母线等导体，但经比较采用电缆放射式配电的可靠性、灵活性、经济性较高，设计中可根据实际需求选择合适的线缆。

6.2高层住宅建筑中明敷的线缆应选用低烟、低毒的阻燃类线缆。明敷设包括直接明敷、穿管明敷、线槽桥架敷设等。对于电表箱入户的管线，因其在配电间内表箱后的管线为明敷，仅在楼板内为按敷，此段导线也应按最不利的明敷要求选择。

6.319层及以上的一类高层住宅建筑，公共疏散通道的应急照明应采用低烟无卤阻燃的线缆；10层～18层的二类高层住宅建筑，公共疏散通道的应急照明宜采用低烟无卤阻燃的线缆。对于超高层住宅的消防设施的供电干线应采用矿物绝缘电缆；一、二类高层住宅建筑应采用阻燃耐火类线缆，有条件时亦可采用矿物绝缘电缆。

6.4住宅套内导线应采用铜线，每套住宅进户线截面不应小于10mm2，分支回路截面不应小于2.5mm2。

七、配电间的设置

配电间是住宅配电线路的竖向通道，合理的设置不仅能有效控制公摊面积，也不会造成实际安装无法施工的后果。对于住宅项目为了节省面积，可采用强弱电间合用的做法。一般高档住宅各梯位每层基本控制在2～4户，一、二类高层住宅配电间可按0.9mx2.2m左右的尺寸预留，具体做法可参考下图：

采用此布局的配电间，可利用通道作为检修面积，最大限度的减少公摊。若采用强弱电分别设置或窄边开门的配电间，所占用的面积基本是3m2及以上。在具体工程设计时，可参考此类做法，尽量减少公摊，提高商品房的竞争力

八、结束语

综上所述随着住宅建设的迅速发展，不断提高高层电气设计的水平，结合实际工作中的问题进行，以确保供电的可靠性和安全性，目前我国的高层住宅低压配电还存在着若干问题，这需要供配电设计人员在实践中不断总结经验，不断积累，并经常与同行交流，只有这样才能不断提高设计能力，为居民提供更好的供配电系统，为城市建设做出自己应有的贡献。

参考文献

[1]顾超，王洪伟.浅谈高层住宅低压供配电系统设计[J].科技信息，2012（28）.

[2]张大伟，赵爱军.浅析高低压配电设备运行与维护[J].机电信息，2012，36：86-87.