谈超高层建筑的导线类型选择

何 茹

(山西省建筑设计研究院，山西太原 030013)

超高层建筑是指建筑高度大于100 m的民用建筑。中铁三局科技研发中心，位于太原市。总建筑面积为48 470.85 m2。建筑高度为129.95 m。地下2层，地上32层，地下层为设备用房和其余为复式汽车库;地上层为大办公室和会议室及其配套设施;5层、18层为避难层。该建筑为一类超高层建筑，耐火等级为一级，框架剪力墙结构。

在超高层民用建筑的设计中，其中的火灾报警及联动控制系统、消防控制室、火灾应急疏散照明、排烟风机和加压风机等防排烟设施、消火栓泵和喷淋泵等消防水泵、消防电梯及为消防电梯服务的潜污泵、防火卷帘等消防用电为一级负荷中的特别重要负荷。并根据该项目底盘较小等特点，因此只在地下1层设置一个变配电所(并未在避难层另设变配电所)，采用两路独立的10 kV电源进入该变配电室，同时工作。这两路电源均能承担本工程的一二级负荷。两路电源引自不同的变压器母线段。两个变压器的高压电源是分别从城市不同区域变电站引来的10 kV专用电源，应当保证其中的一个电源发生故障的时候，另外一个电源不应当同时受到损坏而造成不能供电，以满足本工程一二级负荷供电要求。根据超高层建筑中的应急电源不得使用汽油、煤油、天然气等作为动力源，本工程的建筑高度低于200 m，宜采用低压柴油发电机，因此另设置低压柴油发电机作为应急电源。并且应急电源与正常电源间采取防止并列运行的措施。

JGJ 16-2008民用建筑电气设计规范中规定超高层建筑中与消防相关的用电设备的供电干线、支干线和分支线应当采用矿物绝缘电缆。矿物绝缘电缆是一种不含任何有机材料的电缆，采用氧化镁为其绝缘材料，铜管为其护套的电缆，具有不燃、无烟、无有毒物质和耐火的特性，只要着火时火焰温度不超过铜的熔点，电缆就毫无问题，是安全的。铜的熔点为1 030℃，而在一般民用建筑的火灾现场其最高温度都在1 000℃以下。在某种意义上来说它是一种真正的耐火电缆，同时除了其耐火性以外，它还具有比较好的耐喷淋和耐机械撞击能力，在消防设备等需要在着火时仍然要保持通电的线路上非常适用。针对消防供电设备的分支线路和相关的控制线路，可以选用要比消防设备供电干线的耐火等级降低一类的电线或电力电缆。这些分支线和控制线路系指末端双电源自动投切箱后引至相应设备的线路。因此，在该项目的设计中，消防动力配电干线选用BTTZ-0.75/0.75 kV铜芯铜护套矿物绝缘电缆，应急照明配电干线HFTGB-0.6/1 kV铜芯柔性矿物绝缘电缆(结构柔，在安装上可较好解决中间接头问题)，消防动力及应急照明支线选用WDZN-BYJ-0.45/0.75 kV耐火低烟无卤铜芯绝缘导线。控制线选用ZR-KVV型聚氯乙烯绝缘阻燃型控制电缆，与消防有关的控制线为NH-KVV型聚氯乙烯绝缘耐火型控制电缆。矿物绝缘电缆的绝缘材料氧化镁非常容易受潮，当它受潮后绝缘能力会快速降低，起不到绝缘效果，引起危险。因此，在设计时应尽可能缩减矿物绝缘电缆的敷设长度，在实际工程中减少其偏移量。同时矿物绝缘电缆在订货的时候应当根据线路实际长度以及电缆设计长度，确定矿物绝缘电缆合理的规格，要避免矿物绝缘电缆的中间接头。在车库，走道吊顶内均采用吊架沿顶水平明敷设(不穿桥架)，在强电井内竖向安装沿墙明敷设，竖向各相穿同一孔洞敷设。多根单芯电缆敷设时，应选择减少涡流影响的排列方式。矿物绝缘电缆的铜外套及金属配件应可靠接地。

对超高层建筑等对防火要求较高的民用建筑物来说，应当采用阻燃型低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆、电线或者无烟无卤的电力电缆、电线，在JGJ 16-2008民用建筑电气设计规范中明确规定。一般的阻燃电缆含卤素，虽阻燃性能好，价格又低廉，但燃烧时烟雾浓、酸雾及毒气大。采用阻燃型低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆、电线，在火灾时它所产生的烟雾浓度比普通的阻燃型电力电缆，电线低10倍之多，并且不含有毒的卤素，并且阻燃型低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆、电线的阻燃要求应符合国家标准GB/T 18380.3的要求。因此，在该项目的设计中，一般动力及照明配电干线选用密闭母线和WDZ-YJE-0.6/1 kV阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆。一般动力和照明支线选用WDZBYJ-0.45/0.75 kV阻燃低烟无卤铜芯绝缘导线。对于大电流或大功率并需引出电源支路的供电线路宜采用插接式封闭母线，由带有分接装置的母线干线和插接式分线箱组成。因此在该工程中为减少出线回路，采用了水平由WDZ-YJE-0.6/1 kV阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆敷设至管井，在管井内垂直由封闭母线敷设的方案来解决从配电竖井向各楼层供电的方式。封闭母线至地面的距离不应小于2.2 m;垂直敷设时，距地面小于1.8 m的部分应采取防止机械损伤的措施，但在电气竖井等专用房间安装时不受此限制。封闭式母线线路均采用明敷设，水平为沿顶吊架，垂直为支架;订货前应现场核对实际情况确定母线尺寸及敷设路径。电缆在桥架内敷设在本项目中遵循规范规定的一般原则:不同性质或不同电压等级的导线共桥架敷设时或者是双电源供电的两回路导线共桥架敷设时，应用防火隔板将其进行分隔;重要负荷双路电源电缆间及与普通负荷电源电缆间均加防火金属隔板隔离;明敷电缆穿越墙体、楼板处均加金属套管。电气竖井内设竖向的梯形桥架，电缆及桥架孔洞待施工完毕后采用SQA-9000阻火模块填实。超高层建筑不宜采用穿刺线夹的接线方式，因该设备并没有统一的国家标准，产品的质量无法保证，应用等都无切实标准可查。并且在其他的建筑工程中也不推荐使用。由于本人的理论水平及实际经验有限，本文仅是针对该项目的一点粗浅的认识，以上设计体会与各位同仁共同探讨，不足之处敬请赐教。有不妥之处请各位专家批评指正。

［1］GB 50052-95，供配电系统设计规范［S］.

［2］JGJ 16-2008，民用建筑电气设计规范［S］.

［3］李炳华.超高层建筑电气设计要点［J］.智能建筑电气技术，2011，5(4):117-118.