住宅小区建筑电气强电系统设计

王玲

摘要：如何完善住宅建筑强电系统设计，保证住宅建筑的建设质量、美观度以及居住者的生命财产安全，在住宅建筑电气设计中具有十分重要的意义。通过详细解析一住宅小区的变配电系统、照明配电系统和防雷接地系统，以期为住宅建筑电气强电系统设计提供参考。

Abstract： It has great significance to improve the high-voltage electrical system design of residential buildings， ensure the construction quality and aesthetic of residential buildings and the life and property safety of the residents. The distribution system， lighting system and lightning protection grounding system of a residential area are analyzed in detail to provide reference for the design of the high voltage electrical systems of the residential building.

關键词：住宅建筑；变配电系统；照明系统；防雷接地系统

Key words： residential building；distribution system；lighting system；lightning protection grounding system

中图分类号：TU972 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）09-0216-03

0 引言

随着我国社会经济的迅速发展，城市规模不断扩大，住宅建筑日益增多。为确保建筑内各类电气设备安全运行，对建筑电气尤其是强电系统设计的要求越来越严格。如何更好地设计住宅建筑强电系统成为建筑电气设计者面临的一个重要问题。一方面，需要设计者严格遵循国家现行的规范及要求，另一方面要兼顾安全、节能、使用及维修等需求的同时还要全面考虑工程各项要素，使设计内容与工程建设整体需求相符合，制定安全、可靠的建筑电气设计方案。

本文以一个总占地面积20万m2，总建筑面积40万m2，共分六区，4000户住户，含高层住宅和多层住宅的小区为例，给出了其变、配电系统、照明配电系统和防雷接地系统设计方案，所研究的技术方案为强电系统的设计和工程实践提供了一套有效的参考模式。

1 变、配电系统

①19层和19层以上的应急照明系统、消防设备均属一级负荷，其它用电设备属二级负荷，一般电力、照明用电属三级负荷。

②负荷估算：本住宅小区用电总设备容量Pe为20000kW左右，总计算负荷Pjs约为13475kW，设计变压器总装机容量高达16000kVA。

③电源：本住宅小区由市政电网引来两路10kV电源同步供电，高压10kV，低压～220V/380V。

④整个小区共设置8个变、配电所，每个变、配电所配备2台1000kVA SC（B）10型环氧树脂绝缘干式电力变压器，供电半径均不超过200m。在供电容量低于200kVA的条件下采用低压供电；在供电容量高于300kVA的情况下，调整为高压供电，使高压深入负荷中心，降低线损和电压损失。在供配电管理中，应根据住宅楼的建筑格局优化供配电设计，合理布置高低压配电房位置和进出线路，使变配电房深入负荷中心，以控制线损和电力损耗。

⑤多层住宅低压配电系统：低压配电系统的配电箱应该安装在电源进户处。配电箱通过放射式系统为各住户配电，可以大大提高输电的稳定性。采用树干式系统连接单元配电总箱和各楼层的电度表箱。另外，楼梯间和公共走廊照明计量表可安装在一层单元配电箱内。

⑥高层住宅配电系统：高层住宅主要通过安装在一层或地下室的总配电箱和安装在各楼层的电气竖井和配电小间进行供配电。19楼和19楼以上的应急照明和消防用电（如消防电梯、消防水泵等）均为一级负荷，19楼以下的属二级负荷。采用电子延时开关控制楼梯照明系统，按照负荷分级和供配电设计引入两路电源同步供电。在火灾发生时，该电子延时开关可强制点亮楼梯照明灯。

⑦楼座各单元采用（ZR）YJY-0.6/1kV电缆（高层）以树干式向各楼层电表箱配电，各层电器竖井内设电缆T接箱（高层）；消防电梯、消防设备采用两路专用回路末端自动互投方式配电；楼梯灯、弱电设备用插座采用集中蓄电池作备用电源，其连续供电时间不应小于30min。

⑧每栋住宅的电源引入处做重复接地，并进行总等电位联结。楼电源进线在配电室配电断路器处设300～500mA漏电保护器（动作时间不大于0.4s），以防止电气火灾的发生。动力进线处及其作为备用电源的总柜断路器处漏电保护器只报警不跳闸。

⑨居室配电。

1）根据《住宅设计规范》GB50096-2011、结合国家康居示范工程要求，住宅用电容量按60W/m2的用电标准。用电负荷标准及电度表规格按表1进行设计，每套住宅的电气设计标准按照表2进行设计，每户设户配电箱。

2）居室照明灯仅设40W裸灯头，以便业主入住后更换灯具；阳台、厨房和卫生间内应安装防潮灯具；

3）空调电源插座、普通电源插座与照明系统应分设回路，卫生间、厨房采用独立回路；

4）所有插座回路都必须安装剩余电流保护器（动作电流≤30mA，动作时间不超过0.1s）；

5）一般空调电源插座回路可设置漏电保护，如果是配有落地空调柜机的面积稍大的起居室，则必须设置漏电保护，并设置低位0.3m插座；

6）日常照明、插座支路导线采用BV-2.5mm2或BV-4.0mm2。

⑩低压配电干线系统设计。

低压配电干线系统设计如表3所示。

？輥？輯？訛住户配电箱设计。

根据城市家庭用电器的调查统计，一般住宅的设备容量为：照明用电容量0.4kW；娱乐用电容量（包括电视机、VCD或DVD、组合音响、电脑等）0.9kW；卫生间用电容量（包括洗衣机、热淋浴器、排风扇等）1.7kW；厨房用电容量（包括电饭煲、电磁炉、微波炉、电水壶、电冰箱、抽油烟机等）5kW；合计用电容量8kW，以此来设计住户供电电力电缆材质及截面。住户配电箱系统图如图1所示。

2 照明配电系统

①照度：起居室、厨房、卫生间照度要求为100lx；卧室照度要求为75lx；餐厅照度要求为150lx。

②光源：室内外照明系统应该使用显色与色温优良、发光效率高、环保经济的细管荧光灯，并且要求室外照明装置不能过多干扰周围环境。

3 防雷接地系统

3.1 防雷保护

①通过计算，本住宅小区全年各楼座遭受雷击次数约为N<0.25次/a，故适用于第三类防雷模式。

②在楼座屋顶设避雷带（网）作防直击雷的接闪器，利用建筑物结构柱子内的主筋引下线，利用结构基础内钢筋网作接地体。

③发生雷击时，为避免楼座系统遭受雷电波侵入，电缆竟出现在进出端将电缆的金属外皮、鋼管等与电气设备接地相连。

④为预防雷电电磁波脉冲引起的过电流和过电压，在必要部位装设电涌保护器（SPD）。

⑤建筑物高度超过60m的住宅设置防侧击雷措施。

3.2 安全接地

①小区采用TN-S系统低压配电接地系统，为保证用电安全，电源引入处重复接地，接地点后工作零线与保护线隔离开来。凡绝缘损坏、正常不带电但可能过电压的设备金属外壳都必须可靠接地。

②信息系统、电气设备、避雷保护器以及变压器中性点均共用一个接地系统。如果接地电阻超过1Ω，还需要进行室外人工接地。

③小区采用总等电位连接，其中浴室、弱电机房和电梯机房采用局部等电位连接。连接端子设在配电室内，要求将住宅楼内的金属构件、保护干线和设备进线总管进行连接。

4 结语

本文阐述了一个住宅小区的变、配电系统、照明配电系统和防雷接地系统，并给出了详细的低压配电干线系统设计结果及住户配电箱接线系统图。所设计的变、配电系统根据负荷容量，供电距离及分布，用电设备特点等因素，系统设计简单可靠，操作方便，电气设备选择防火、防潮、防污染及小型化。SC10系列节能型变压器容量和台数选择合理，投切灵活。照明配电系统设计的照明线路和照明方式与使用环境相适应，照明照度值根据国家照明设计标准设计并与视觉工作相匹配。所选光源细管荧光灯较标准荧光灯节能10%，使用寿命长2～3倍；同时，选用优质启动设备，以电子镇流器取代电感镇流器，可年节能20%，且电子镇流器体积小、噪声低和无频闪效应。

综上所述，此住宅小区的强电系统根据实际的建筑和使用情况进行设计，并从变压器、电力电缆、光源等角度探讨了住宅小区电气节能的技术措施，提出了住宅小区正确的供配电方案及电力运行方式，与非节能型设备选型相比，总投资可减少20%。设计方案既符合建筑电气相关规范要求又兼顾节能设计，并为将来发展留出余量，可为住宅建筑电气强电系统设计提供参考。

参考文献：

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