關(guān)于建筑電氣設(shè)計(jì)中相關(guān)問(wèn)題的分析

潘國(guó)輝

【摘 要】保證安全是建筑電氣設(shè)計(jì)的首要任務(wù)，同時(shí)，建筑電氣設(shè)計(jì)應(yīng)盡量滿(mǎn)足現(xiàn)在和未來(lái)的功能需求，保證建筑各項(xiàng)功能穩(wěn)定連續(xù)可靠運(yùn)行。對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中的諸多因素分析，以求設(shè)計(jì)方案更安全、更可靠、使用費(fèi)用更低。

【關(guān)鍵詞】限流型斷路器；多級(jí)多孔插座；輻照交聯(lián)電纜；電容分補(bǔ)償

1.限流型斷路器的應(yīng)用

在配電室中越來(lái)越多使用大容量的變壓器，為了保證配出線(xiàn)的動(dòng)熱穩(wěn)定性，對(duì)配出線(xiàn)截面規(guī)格有一定要求。例如2000kVA的Uk=6%變壓器支路出線(xiàn)規(guī)格最小要35mm2 YJV型電纜才能滿(mǎn)足熱穩(wěn)定性要求。但是，很多小電流長(zhǎng)配出線(xiàn)回路如果都使用35mm2電纜，造成浪費(fèi)。熔斷器保護(hù)的回路可以不用校驗(yàn)熱穩(wěn)定性，但配電柜使用熔斷器，不利于自動(dòng)化操作，維護(hù)更換熔斷器困難。為解決這一矛盾，可選用限流型斷路器（作用同熔斷器），來(lái)保護(hù)這樣的細(xì)配出線(xiàn)回路。限流型斷路器可在極短時(shí)間內(nèi)切斷短路電流，在短路電流出現(xiàn)最大值（t=0.01s）前動(dòng)作，避免出現(xiàn)短路電流的最大值。

2.多孔多級(jí)插座的應(yīng)用

現(xiàn)代建筑中，隨著電器數(shù)量的增加，插座數(shù)量開(kāi)始不夠用，在此情況下，多數(shù)用戶(hù)使用插線(xiàn)排來(lái)擴(kuò)展插座數(shù)目。插線(xiàn)排的質(zhì)量參差不齊，無(wú)名小廠(chǎng)制作的線(xiàn)徑不夠，插排的插孔本身容易落灰塵，有安全隱患。可在新建項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中，插座偏多布置，并使用多孔插座，如現(xiàn)在開(kāi)始流行的二二三7孔插座（86盒），9孔，甚至二二三三10孔插座（86盒）。減少未來(lái)用戶(hù)使用插排的數(shù)量，方便用戶(hù)使用同時(shí)，也減少安全隱患。

3.輻照型交聯(lián)電纜電線(xiàn)與化學(xué)交聯(lián)電纜電線(xiàn)的區(qū)別

高層建筑防火要求高，規(guī)范已經(jīng)要求在高層建筑使用低煙無(wú)鹵素電纜和電線(xiàn)。例如：WDZ-YJ（F）E、WDZ-BYJ（F），以上兩種均為輻照交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜電線(xiàn)，（F）為輻照型標(biāo)識(shí)。還有的無(wú)鹵素電纜電線(xiàn)型號(hào)是WDZ-YJY，BYJ，這兩種為溫水交聯(lián)或化學(xué)交聯(lián)聚乙烯絕緣。輻照交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)的區(qū)別是，輻照交聯(lián)有更高的耐熱溫度，一般可達(dá)到125℃或135℃，所以有更高的持續(xù)載流量，但價(jià)格稍貴，制造成本高?；瘜W(xué)交聯(lián)聚乙烯電纜電線(xiàn)，耐熱溫度一般為90cC，持續(xù)載流量不如輻照型的高。WDZ-YJY載流量和YJV持平，但BYJ（90℃）電線(xiàn)要比700C的BV電線(xiàn)的載流量高。建議干線(xiàn)電纜使用輻照交聯(lián)型電纜，大線(xiàn)徑銅纜的單位面積的載流量?。ㄒ?yàn)榧∧w效應(yīng)和散熱不利），輻照型電纜可一定程度彌補(bǔ)這點(diǎn)不足，增加回路的抗過(guò)載能力。

對(duì)于屋內(nèi)的照明和插座回路，使用溫水交聯(lián)或化學(xué)交聯(lián)型電線(xiàn)BYJ，替代70℃的BV電線(xiàn)，有更高的載流量，環(huán)保無(wú)鹵素、火災(zāi)時(shí)少毒煙，也降低造價(jià)（和輻照電線(xiàn)相比）?？紤]到很多室內(nèi)配線(xiàn)的管材不是金屬管，而是塑料管，耐熱溫度就100℃，WDZ-BYJ（F）的耐高溫、高載流量的性能發(fā)揮不出。

4.新型JDG管、PP管的應(yīng)用

對(duì)于電氣配線(xiàn)的保護(hù)管，很多設(shè)計(jì)圖都標(biāo)識(shí)sc鋼管，不太經(jīng)濟(jì)?，F(xiàn)在新建筑，鋼管要求是熱鍍鋅的鋼管（鍍層可達(dá)40-50μm），冷鍍鋅鋼管耐腐蝕性差不使用。地下室配線(xiàn)管，要對(duì)抗潮濕的環(huán)境，建議使用熱鍍鋅SC管。地面二層以上的可使用JDG緊套型鋼管，施工方便，不需套絲扣；成本低，SC管壁厚一般2.3mm以上，JDG管壁1.0或1.2mm能夠滿(mǎn)足使用要求。

對(duì)于敷設(shè)塑料管，通常是使用PVC管，但PVC管（聚氯乙烯管）含鹵素，不環(huán)保，火災(zāi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生毒煙。一些暗敷設(shè)的塑料管，可嘗試使用阻燃PP管（聚丙烯管），聚丙烯管無(wú)鹵素，耐高溫150c℃，但不耐紫外線(xiàn)。PP管也分很多種，使用含較多玻璃纖維的硬管較合適。

5.進(jìn)戶(hù)配電箱和配電盒的選用

住宅的進(jìn)戶(hù)配電箱多是表面透明塑殼鐵箱，但商業(yè)建筑內(nèi)的每戶(hù)配電箱是使用鐵制面板還是塑殼面板配電箱，視情況而定。一般商業(yè)建筑的走廊和一些人流出入頻繁的區(qū)域，使用帶鎖的鐵制面板配電箱較合適，對(duì)于獨(dú)立寫(xiě)字間的屋子，使用透明塑殼較好，便于觀察和維護(hù)?，F(xiàn)在有的建筑墻面只有200mm厚，對(duì)于在這樣的墻上安裝配電箱，塑殼面板的配電箱（l00mm深）一般沒(méi)什么問(wèn)題，但鐵質(zhì)面板的配電箱一般較深（ 150-180mm），需要加厚墻體。

6.電容混合補(bǔ)嘗的應(yīng)用，以及未來(lái)用電的功率因數(shù)趨勢(shì)

配電室的低壓電容補(bǔ)償柜，現(xiàn)在開(kāi)始使用三相共補(bǔ)償和三相分補(bǔ)償柜組成混合補(bǔ)償電容柜。有人認(rèn)為補(bǔ)償電容容量設(shè)置大一些好，未來(lái)的用電量趨勢(shì)是增加的。但無(wú)功功率不一定按比例增加，電容柜是補(bǔ)償感性無(wú)功功率的，空調(diào)和電冰箱為節(jié)能使用變頻器控制電機(jī)，經(jīng)過(guò)變頻器后，電感性負(fù)載變?yōu)槿菪粤?；日光燈以前多用電感?zhèn)流器，現(xiàn)在使用電子鎮(zhèn)流器燈、LED燈都是容性；計(jì)算機(jī)等電子產(chǎn)品使用的開(kāi)關(guān)電源同樣是電容性負(fù)載。未來(lái)的趨勢(shì)是電容性負(fù)荷增加，電感性負(fù)荷相對(duì)減少了。

7.高次諧波的處理

由于非線(xiàn)性用電設(shè)備的使用，產(chǎn)生了大量高次諧波。3次諧波電流會(huì)在中性線(xiàn)（工作零線(xiàn)N）上疊加加強(qiáng)，而不是相互抵消，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使中性線(xiàn)電流過(guò)載。目前有在配電室配電柜加裝濾波器來(lái)消減諧波的，這種消減對(duì)于變壓器和電容柜的保護(hù)較好，但同時(shí)濾波器成本高，還消耗一定的電能，有的只是對(duì)特定次數(shù)諧波有效。不同環(huán)境產(chǎn)生的高次諧波次數(shù)也不盡相同，有是3次諧波過(guò)多，有的是5次7次甚至更高次諧波多。建議先放大支干線(xiàn)電纜線(xiàn)徑，各主分支回路工作零線(xiàn)N都和相線(xiàn)等截面，避免了工作零線(xiàn)N因3次諧波電流而過(guò)載，同時(shí)降低了線(xiàn)路電阻也降低了負(fù)載端的諧波電壓，還為以后用電量的擴(kuò)大預(yù)留線(xiàn)路余量。必要時(shí)可先在配電室預(yù)留專(zhuān)門(mén)的濾波配電柜，待確定諧波的次數(shù)和值超出允許值后，再安裝對(duì)應(yīng)的有源或無(wú)源濾波器。

8.電纜兩端的D-C特性斷路器保護(hù)組合

一根電纜的前級(jí)斷路器額定電流要大于等于電纜的后級(jí)斷路器，否則會(huì)穿越跳閘。但是如果單純?yōu)榱饲袛鄤?dòng)作的選擇性，把一根電纜的下級(jí)斷路器（靠近負(fù)載端，一般為現(xiàn)場(chǎng)配電箱的總開(kāi)關(guān)）設(shè)置定格電流明顯小于上一級(jí)斷路器（靠近電源端），會(huì)使電纜的載流量受到人為的限制。要是電纜前后兩端的斷路器完全一樣，又沒(méi)了選擇性。有人使用隔離開(kāi)關(guān)（無(wú)短路和過(guò)載保護(hù)）作為現(xiàn)場(chǎng)配電箱處的總開(kāi)關(guān)和上級(jí)斷路器配合來(lái)保證選擇性，但恢復(fù)供電不方便，需要去閉合電纜的前級(jí)斷路器，不太安全。以上面的例子，建議此電纜的上級(jí)使用D特性斷路器，下級(jí)斷路器使用相同電流定格的C特性斷路器，就擁有了短路時(shí)的部分選擇性，同時(shí)不限制電纜載流量的發(fā)揮，因?yàn)橄嗤娏鞫ǜ竦腃和D特性斷路器的長(zhǎng)延時(shí)脫扣特性相同的，避免電纜線(xiàn)徑浪費(fèi)。

9.為未來(lái)電動(dòng)車(chē)的充電樁預(yù)留回路和電量

對(duì)于有地下停車(chē)庫(kù)的建筑，電氣設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮變壓器留有一定余量，為以后充電樁的安裝和電動(dòng)車(chē)的使用預(yù)留回路。

【參考文獻(xiàn)】

[1]電氣工程師手冊(cè)中國(guó)電力出版社，2010.

[2]全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院，2009.