电气设计中的若干问题及分析

姚 俊 （信地置业（合肥）有限公司，安徽 合肥 230011）

电气设计中的若干问题及分析

姚 俊 （信地置业（合肥）有限公司，安徽 合肥 230011）

通过长期的工程实践，就设计图纸中发现的问题，从规范性、可行性、经济性、实用性等多方面进行分析，提出具体解决方案。

电容补偿（SVG）；人员密集的公共建筑物；电缆布置

1 所内集中补偿和就地分散补偿的比较

提高功率因数及谐波治理的电容补偿（SVG）方式可分为所内集中补偿和就地分散补偿两种，就实际效果而言前者远不及后者。

所内集中补偿看似最简单、省事，但因为变电所低压配电室设置的SVG装置治理谐波的效果都体现在公共电网上，所以对用户项目内的电能反而没有改善。与之相比，设置在电缆末端的就地分散补偿改善的恰恰是项目内的电能质量，其好处如下。

①降低线路的电流、提高电缆的利用率。设末端电缆线路长150m，负荷100kW、自然功率因数为0.80时负载电流为189.92A，考虑敷设方式、降容系数和级差配合等因素，通常需配置YJV-4×95+1×50规格的电缆（载流量271～276A）；采用SVG按28.382%的比例补偿后，功率因数提升到0.93，负载电流降为163.37 A，此段电缆截面可降低一级。

②按电流总谐波畸变率THDi=15%计算，得第h次谐波电流（百分比）值为14.834A；按0.3的系数进行折算，抑制谐波电流为28.382×0.3=8.5146A。由于民用建筑内的用电设备对电能质量要求不高，为降低成本，可按（28.382×1.3）%计算，则仅有14.834-8.5146=6.3194%的谐波电流未得到抑制。

③由于采用了SVG进行补偿，N线的不平衡电流将由相线平均电流的70.48%降至44.94%，可将4芯等截面电缆改为3+1芯。

由于低压电缆造价占比较大，提高电缆的利用率对降低造价、节能降耗、改善电磁环境都具有重要意义，且容量越大、线路越长、效果越明显，故凡是能采用就地分散补偿的场合应尽量采用就地分散补偿，或至少2/3就地分散补偿、1/3所内集中补偿。

2 电缆的有间距布置与无间距布置

民用建筑中的电缆大多成束敷设在桥架中，电缆间有无间距布置对其载流量的影响较大（降容系数可达到0.73左右），故在条件许可的情况下应尽可能采用有间距布置。

例如，8根YJV-4×185+1×95电缆成束敷设在桥架中，已知单根电缆的外径为￠60.5mm，则按有间距布置电缆桥架规格应为1000mm×150mm、按无间距布置电缆桥架规格可为500mm×150mm、按“电缆总截面与托盘内横截面积的比值不大于40%”布置电缆桥架规格可为400mm×150mm。

以上3种布置似乎都符合规范，且由于按“电缆总截面与托盘内横截面积的比值不大于40%”布置时桥架的规格最小，所以应用最为广泛；但其实后两种计算方法仅可以说在电缆敷设路径的中间段是符合规范的，就电缆敷设路径的全程而言并不适用，因为它们忽略了一个事实——电缆全程敷设时采用的桥架型号并非一成不变，所内或竖井内通常采用梯级式桥架，而梯级式桥架相当于电缆明敷，根据《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）第8.7.5条第3款，相同电压的电缆并列明敷时，电缆的净距不应小于35mm，且不应小于电缆外径。

3 塑壳开关与电缆的联结

塑壳开关与电缆之间的联结是电气系统的必然构成，其中存在的问题却常常被忽视，电气系统的故障大多由此产生。塑壳开关的接线装头尺寸小、而电缆铜端子接线装头尺寸大，两者常常不匹配；尤其是下级开关的上装头，常因设计选择不当、需要加装过渡转接排才能够较好的进行联接，这是因为：

①下级开关的上装头所接电缆是受上级开关保护的，因1.3倍级差系数配合的原故，所接电缆的截面往往大于开关的最大接线能力；

②电缆与开关的联结主要是看两者的舌宽和螺孔是否配合，当电缆接线端子的舌宽大于开关舌宽时就必须加装转接排，或虽然舌宽合适，但螺孔相差两级及以上的，也必须加装转接排。

以常熟CM1型开关、国标堵油式铜缆接线端子（DT）为例，见上表。

因此，最简单的解决办法是：在设计、选择塑壳开关时，将整定值控制在壳架电流的1/1.3（0.77）以内，一般就不需要另外加装转接排、能够方便可靠的联结了。

注：若按国标密封式铜缆接线端子（DTM）尺寸则还要大一些；其它型号的接线端子因强度及接触面有限不适合配电干缆的联接。

4 人员密集的公共建筑物的定义

“人员密集的公共建筑物”有别于“居住建筑”，它的定义不仅影响了建筑物防雷等级的划分，对消防的设置、是否选用低烟无卤电缆等也有重要的指导意义。但现行的相关法律法规中并没有统一的定义，不同的规范有不同的界定，强调的重点也不尽相同，如：

①《中华人民共和国消防法》（2009年5月1日施行），第七十三条第（四）款，人员密集场所是指公众聚集场所，医院的门诊楼、病房楼，学校的教学楼、图书馆、食堂和集体宿舍，养老院，福利院，托儿所，幼儿园，公共图书馆的阅览室，公共展览馆、博物馆的展示厅，劳动密集型企业的生产加工车间和员工集体宿舍，旅游、宗教活动场所等。

②《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）（2011年10月1日施行），条文解释第3.0.3条，人员密集的公共建筑物是指如集会、展览、博览、体育、商业、影剧院、医院、学校等建筑物。

③《建设工程消防监督管理规定》（2012年11月1日施行）第十三条，对具有下列情形之一的人员密集场所，建设单位应当向公安机关消防机构申请消防设计审核，并在建设工程竣工后向出具消防设计审核意见的公安机关消防机构申请消防验收：a）建筑总面积大于20000m2的体育场馆、会堂，公共展览馆、博物馆的展示厅；b）建筑总面积大于15000m2的民用机场航站楼、客运车站候车室、客运码头候船厅；c）建筑总面积大于10000m2的宾馆、饭店、商场、市场；d）建筑总面积大于2500m2的影剧院，公共图书馆的阅览室，营业性室内健身、休闲场馆，医院的门诊楼，大学的教学楼、图书馆、食堂，劳动密集型企业的生产加工车间，寺庙、教堂；e）建筑总面积大于1000m2的托儿所、幼儿园的儿童用房，儿童游乐厅等室内儿童活动场所，养老院、福利院，医院、疗养院的病房楼，中小学校的教学楼、图书馆、食堂，学校的集体宿舍，劳动密集型企业的员工集体宿舍；f）建筑总面积大于500m2的歌舞厅、录像厅、放映厅、卡拉OK厅、夜总会、游艺厅、桑拿浴室、网吧、酒吧，具有娱乐功能的餐馆、茶馆、咖啡厅。

④《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)（2015年5月1日施行）条文解释第2.1.3条，对于重要公共建筑，不同地区的情况不尽相同，难以定量规定。本条根据我国的国情和多年的火灾情况，从发生火灾可能产生的后果和影响作了定性规定。一般包括：党政机关办公楼，人员密集的大型公共建筑或集会场所，较大规模的中小学校教学楼、宿舍楼，重要的通信、调度和指挥建筑，广播电视建筑，医院等以及城市集中供水设施、主要的电力设施等涉及城市或区域生命线的支持性建筑或工程。

⑤《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）（2015年5月1日施行）条文解释第5.5.19条，本条中“人员密集的公共场所”主要指营业厅、观众厅，礼堂、电影院、剧院和体育场馆的观众厅，公共娱乐场所中出入大厅、舞厅、候机(车、船)厅及医院的门诊大厅等面积较大、同一时间聚集人数较多的场所。

综合以上规范及条文解释不难看出，要被定义为“人员密集的公共建筑物”必须同时满足三个关键词——功能重要、建筑体量达到一定规模、同一时间聚集人数较多。由于《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）已经废止，其条文解释第5.3.15条规定的“人员密集的公共建筑主要指设置有同一时间内聚集人数超过50人的公共活动场所的建筑”已不再适合作为判定建筑物是否为“人员密集的公共建筑物”的标准，故建议按照《建设工程消防监督管理规定》（2012年11月1日施行）进行判别，避免造成不必要的浪费。

[1]JGJ16-2008，民用建筑电气设计规范[S].

[2]王厚余.建筑物电气装置600问[M].北京：中国电力出版社，2013.

[3]陈元丽.现代建筑电气设计指南[M].北京：中国水利水电出版社，2007.

[4]湖南省土木建筑学会电气专业委员会，湖南省建筑电气设计情报网.建筑电气强电设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2015.

TU113.6+6

B

1007-7359（2016）06-0153-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.06.059

姚俊（1979-），男，安徽合肥人，毕业于合肥工业大学，工程师，主要从事民用建筑电气设计工作。