高层建筑电气设计基础 第五章 低压配电线路

浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气高层建筑电气设计第五章低压配电线路浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气5.1配线选择5.2电气竖井与配电小间5.3配电线路敷设本章学习内容浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气5.1配线选择电线电缆封闭式母线1、配线类型浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气5.1配线选择电线电缆由导体、绝缘层、屏蔽层、绝缘线芯、保护层等部分组成。导体材料：铜：电气性能和稳定性好铝：价格便宜配电可靠性要求高、环境较严酷的使用场所，采用铜芯线缆，例如：特等建筑，如具有重大纪念、历史或国际意义的各类建筑；重要的公共建筑或居住建筑；重要的资料室、重要库房；大型商场、车站、体育馆等人员聚集较多的场所。浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气5.1配线选择绝缘电线浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气5.1配线选择浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气1缆芯（铜芯或铝芯）；2交联聚乙烯绝缘层；3聚氯乙烯护套（内护层）；4钢铠或铝铠（外护层）；5聚氯乙烯外套（外护层）交联聚乙烯绝缘电力电缆5.1配线选择电力电缆浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气5.1配线选择浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气电缆功能划分电力电缆控制电缆通信电缆音频电缆电压等级划分低压电缆高压电缆电磁屏蔽性能屏蔽电缆非屏蔽电缆5.1配线选择浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气消防等级划分普通电缆阻燃电缆耐火电缆电缆结构划分扁平电缆双绞电缆预分支电缆……绝缘保护材料塑料绝缘电缆橡胶绝缘电缆铠装电缆……5.1配线选择浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气5.1配线选择阻燃电缆：在规定试验条件下，试样被燃烧，在撤去试验火源后，火焰的蔓延仅在限定范围内，残焰在限定时间内能自行熄灭的电缆。在火灾情况下有可能被烧坏而不能运行，但可阻止火势的蔓延。无卤低烟阻燃电缆、低卤低烟阻燃电缆、普通阻燃电缆耐火电缆：适用于高层建筑、电站、电厂、地铁等防火要求较高的场合，也是应急电源、消防泵、电梯通讯信号系统的必备电缆；具有耐火能力，在经受火焰直接燃烧情况下，在一定时间内（不小于3h）不发生短路和断路故障，确保继续供电以维持照明和传输信号，保护人员有足够的时间安全撤离，且利于灭火及减少损失。浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气一类高层建筑内的电力、照明、自控等线路宜采用阻燃型电线和电缆；但重要消防设备(如消防水泵，消防电梯，防、排烟风机等)的供电回路，有条件时可采用耐火型电缆或采用其他防火措施以达耐火配线要求。二类高层建筑内的消防用电设备，宜采用阻燃型电线和电缆。5.1配线选择浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气预分支电缆浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气分支电缆是适用于现代高层建筑和现代化工厂的一种新型垂直主电缆，其主要优点有：经济、缩短施工周期、高质量等。分支电缆载流量只能做到1000A左右，引出的容量一旦确定后就难以更改，灵活性不如母线槽。此外，各支点的尺寸一定要比较准确。但总体来看，分支电缆仍是一种省钱(工程造价约为母线槽的50％~70％)、省力、安全可靠的供电干线形式，有生命力。分支电缆已在世界上多数国家和地区的建筑行业中被广泛采用。5.1配线选择浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气5.1配线选择浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气1.特点结构紧凑、绝缘强度高、传输电流大、互换性能好、电气性能稳定、易于安装维修、寿命时间长。被广泛地应用在工矿企业、高层建筑和公共设施等供配电系统。2.构造导电封闭式母线外壳的表面处理是一项很重要的工作，它包括酸洗、磷化、烘干、喷粉、固化等工艺过程。•导电铜排——由纯铜排组成，导电铜排接头的表面应均匀镀锡或镀银。•绝缘材料——由聚四氟乙烯、聚碳酸高强绝缘塑料块组成。•固定螺栓、绝缘套管、盖板。封闭式母线5.1配线选择浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气5.1配线选择母线槽是一种新型配电导线，在大电流输送时具有优越性；采用了新技术、新工艺，大大降低母线槽两端部连接处及分线口插接处的接触电阻和温升，抗氧化、抗潮湿、耐酸碱、耐高温、耐电化腐蚀，有效解决了传统铝母线安装的不足。母线槽的组成结构：•金属板（钢板或铝板）--保护外壳•导电排•绝缘材料•有关附件组成的母线系统。母线槽可制成每隔一段距离设有插接分线盒的插接型封闭母线，也可制成中间不带分线盒的馈电型封闭式母线。浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气耐火母线槽，该母线槽适应于消防设备的电力输送干线，如消防喷淋水泵电源，发电机备用电源供给消防的输送干线等；在消防火灾起火时，该类输送干线不能因火灾造成短路，所以必须有较强的耐火能力，该母线槽耐火温度700~850℃能承受3小时火烧，950~1050℃时能承受90分钟，60%负荷可以长期运行，满负荷运行时间可超过8小时5.1配线选择浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气额定电压、配电方式、电力负荷的种类和大小、敷设环境、敷设方法、与附近电气装置、设施之间能否产生有害的电磁感应等。既要满足可靠性要求，又要兼顾经济性，并要考虑施工和维护方便。5.1配线选择2、配电导线的选择从负荷大小并结合经济性来看，一般地：当干线电流在200A及以下时可考虑采用绝缘电线；当干线电流在200A～400A时可考虑采用电力电缆；当干线电流在400A以上时可考虑采用封闭式母线(槽)。浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气放射式配电各楼层的配电箱、柜与配电房的总配电柜之间是单独敷设的线路，各配电线路故障互不影响，供电可靠性高。该方式主要用于高层建筑中大容量设备（如空调制冷机组）的配电。由于其容量大，一般采用电缆或封闭式母线配电；配电箱配电房中的配电柜应急照明箱配电箱配电箱水泵控制箱风机控制箱电梯控制箱5.1配线选择3、高层建筑的低压配电方式浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气配电房中的配电柜配电箱配电箱配电箱母线或分支电缆n层2层1层配电房中的配电柜配电箱配电箱配电箱配电箱5.1配线选择树干式配电多个配电箱（柜）共用一条干线与配电房总配电柜连接。该方式系统灵活性好，干线故障时影响范围较大。主要应用于设备分布比较均匀的场合，尤其适用于高层建筑的照明配电。浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气链式配电与树干式配电相似，适用于距配电房较远而彼此相距又较近的小容量的用电设备，链接的台数不宜大于5台，总容量不宜大于10kW。配电房中的配电柜风机电控箱风机电控箱风机电控箱不宜大于5台配电箱配电箱配电箱5.1配线选择浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气混合式配电高层建筑的干线配电方式一般均为树干式、放射式、链式配电的混合。配电房中的配电柜配电箱配电箱配电箱配电箱生活泵控制箱风机控制箱电梯控制箱风机控制柜消防泵控制箱应急照明箱污水泵控制箱配电箱配电箱配电箱5.1配线选择浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气4、IP防护等级标准5.1配线选择•IP——INTERNATIONALPROTECTION•由IEC（INTERNATIONALELECTROTECHNICALCOMMISSION）所起草浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气5.1配线选择浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气5.2电气竖井与配电小间电气竖井：是高层建筑物强电及弱电竖向干线敷设的主要通道。定义配电小间：在电气竖井内，除敷设干线回路外，还设置各层的电力、照明分配电箱及弱电设备的端子箱等电气设备。浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气位置宜靠近负荷中心，并注意与变电所或机房等部位的联系方便。1、电气竖井的位置和数量专用竖井，不得与电梯井、管道井等共用，以保证安全。应避免邻近烟道、热力管道及其他散热大或潮湿的设施。应尽量避免与电梯井或楼梯间相邻。避免强电对弱电干扰，并便于维护管理，有条件时宜分别设置强电和弱电竖井。一般按标准层每600平方设一电气竖井。5.2电气竖井与配电小间浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气应根据线路及设备的布置来确定；除应满足布线间隔及配电箱、端子箱等设备的布置所必须的尺寸外，还应充分考虑布线施工及设备运行的操作维护距离；一般，箱体前不小于0.8m的操作距离。2、电气小间的面积与布置强电竖井设备布置方案弱电竖井设备布置方案5.2电气竖井与配电小间浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气5.2电气竖井与配电小间强电竖井设备布置方案浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气5.2电气竖井与配电小间弱电竖井设备布置方案浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气3、综合配电柜电气竖井中敷设的干线，除动力干线、照明干线外，还有弱电控制信号线路（电话、电视、广播、火灾报警、控制）为节省空间、简化设计、便于施工和管理，可设置综合配电柜，将母干线、电缆及各种电气管线一并装于柜内。综合配电柜的安放竖井可利用建筑物的装饰层、夹层，而不占用建筑物的使用面积。柜内一般用钢板隔成强电与弱电两个部分；柜内设有紧固母线或电缆用的支架。5.2电气竖井与配电小间浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气5.3配电线路敷设1、封闭式母线的敷设封闭式母线是高层建筑中照明干线的最常用型式。封闭式母线选用时应注意尽量优先按标准长度选用。穿墙最小长度应为（墙体厚度+520mm）；穿楼层地板最小长度应为（楼层地板厚度+950mm），以便安装弹簧支承器。一般采用专用的弹簧支撑器在楼板面上支承：小容量（400A以下）可以隔层支承，大容量（400A以上）则需每层支承。浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气在高层建筑的供电系统中，动力和照明线路往往分开设置，母线槽作为供电主干线在电气竖井内沿墙垂直安装一趟或多趟。按用途一趟母线槽一般由始端母线槽、直通母线槽（带插孔、不带插孔）、L型垂直（水平）弯通母线、Z型垂直（水平）偏置母线、T型垂直（水平）三通母线、X型垂直（水平）四通母线、变容母线槽、膨胀母线槽、终端封头、终端接线箱、插接箱、母线槽有关附件及紧固装置等组成。5.3配电线路敷设浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气高强度封闭母线槽（ＣＦＷ）。其工艺制造不受板材限制，外壳做成瓦沟形式，使母线机械强度增加，母线水平段可生产至１３ｍ长。母线之间有１８ｍｍ的间距，线间通风良好，使母线槽的防潮和散热功能有明显的提高；由于线间有一定的空隙，使导线的温升下降，这样就提高了过载能力，并减少了磁振荡噪声。空气式插接母线槽（ＢＭＣ）。由于母线之间接头用铜片软接过渡，接头之间容易产生氧化，形成接头与母线接触不良，使触头容易发热。并且接头之间体积过大，水平母线段尺寸不一致，外形不够美观。密集绝缘插接母线槽（ＣＭＣ）。其防潮、散热效果较差。在防潮方面，母线在施工时，容易受潮及渗水，造成相间绝缘电阻下降。母线的散热主要靠外壳，由于线与线之间紧凑排列安装，热能散发缓慢，形成母线槽温升偏高。由于母线相间气隙小，母线通过大电流时，产生强大的电动力，使磁振荡频率形成叠加状态，造成过大的噪声。母线槽按绝缘方式可分为空气式插接母线槽、密集绝缘插接母线槽和加强型插接母线槽三种。5.3配电线路敷设浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气直接埋地敷设在排管中敷设在电缆沟内敷设在隧道内敷设穿管敷设架空敷设电缆的敷设方式室外敷设室内敷设梯级式桥架敷设托盘式桥架敷设槽式桥架敷设组合式桥架敷设2、电缆的敷设5.3配电线路敷设浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气经济，施工方便。但易受机械损伤、化学腐蚀、电腐蚀，故其可靠性较差，检修不方便，一般多用于根数不多的地方1直接埋地敷设5.3配电线路敷设浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气投资省、占地少、走向灵活能容纳较多电缆；但检修维护不方便。适用于电缆更换机会较少处。2在电缆沟内敷设5.3配电线路敷设浙江工业大学信息工程学院戚军建筑电气敷设、检修和更换电缆方便，能容纳大量电缆；但投资大，施工周期长、耗用材料多且要求严格的防火措施。适用于有大量电缆的配电装置处。3在隧道内敷设5.3配电线路敷设浙