住宅小区建筑电气系统中的强电设计解析

王丹

摘  要：近几年来，各种大功率、高耗电以及智能化的电器设备融入到居民的日常生活，比如空调、液晶电视、微波炉等，导致小区用电量增加，在用电量高峰时期会出现电压过大的问题。在人们用电需求不断增加的情况下如果不能够及时了解小区用电信息，就无法保障小区强电设计的科学性和合理性。为此，本文在阐述住宅小區建筑强电设计影响因素和基本原则的基础上，结合实际从变配电系统、照明系统、防雷接地系统等方面具体分析如何优化住宅小区建筑电气系统的强电设计。

关键词：住宅小区  现代建筑  电气系统  强电设计

中图分类号：U263                            文献标识码：A                  文章编号：1674-098X（2021）01（a）-0084-03

Abstract： In recent years， a variety of high-power， high power consumption and intelligent electrical equipment have been integrated into the daily life of residents， such as air conditioning， LCD TV， microwave oven， etc.， which leads to the increase of power consumption in the residential area， and the problem of excessive voltage will appear in the peak period of power consumption. In the case of increasing demand for electricity， if we can not timely understand the residential electricity information， we can not guarantee the scientificity and rationality of the strong power design. Therefore， on the basis of expounding the influencing factors and basic principles of the strong current design of residential buildings， combined with the actual situation， this paper analyzes how to optimize the strong current design of the electrical system of residential buildings from the aspects of power transformation and distribution system， lighting system， lightning protection and grounding system.

Key Words： Residential district; Modern architecture; Electrical system; Strong current design

强电系统是住宅小区内部建筑物的重要组成，在强电系统的支持下能够赋予建筑物更多功能属性，并满足广大居住者的日常生活需要。伴随社会的进步发展人们的用电需求不断增加，在用电需求不断增加的情况下如果相关人员没有有效调节好电力系统的运行管理，就会影响到小区强电系统设计的科学性和合理性。有一些小区在采取中性线方式的同时还会根据小区类型的不同来合理选择和配置导线。为了能够更好的配置线路，在供配电的时候需要相关人员能够全面考虑小区电器的工作电压、导线参数以及外界环境变化对配电线带来的压力，在综合多个因素的情况下确保导线寻找的可续合理。

1  住宅小区基本情况概述

本文所研究的住宅小区占地面积为200000m2，建筑的总体建筑面积是400000m2，建筑楼里容纳了4000户住户，包含高层住宅和多层住宅是小区的特色。伴随电气智能化、自动化水平的提升，强电系统也不断完善，设计人员开始能够将收集整理的信息融入到电力系统中，并能够实现对电力系统运行的远程监督控制。

2  住宅小区建筑强电系统设计需要思考的因素

第一，用电量问题。在社会的进步发展下，大功率、高能耗、智能化的电器设备开始被引入到居民的日常生活中，居民生活中常见的电气设备包含空调、液晶电视、微波炉等。在对这些电器的使用下小区的用电量不断提升，一些小区在发展高峰期的时候甚至还会出现用电压力增大的问题。第二，电源线路设计问题。当前住宅小区的家庭供电方式主要由TN-S 接地法、9-N-C-S 接地法以及 9T 接地法，线路的接地方式是中性线方式，一些老式小区的配电系统采用先分路再入户的方式进行配电，属于单相电源布线。有一些小区在采取中性线方式的同时还会根据小区类型的不同来合理选择和配置导线。第三，导线设计。在强电设计的过程中不仅要关注电源线的设计而且还需要考虑小区电器的工作电压、导电系数以及外界环境变化对配电线路的影响，在综合考虑多个因素的情况下来选择适合的导线规格。

3  住宅小区建筑强电系统设计的基本思路和方法

3.1 供配电系统设计

3.1.1 负荷等级和容量

在电力工业的发展下建筑小区居民用电不再过多的受到限制，家庭用电量也在不断增多。当前，住宅建筑用电负荷的计算方式有很多种，结合住宅建设标准和能源使用情况选择容量计算方式，按照每户4～10kW进行设计，对于使用电热设备比较多的用户可以按照6～12kW进行設计。住宅负荷计算需要参照系数法进行计算，所需要的系数可以在同一个相序电源用户上选择，并在选择的时候充分考虑地区的具体情况。

3.1.2 变压器的选择

住宅小区设置10kV、0.4kV、0.23kV的配件所，按照计算负荷的选择情况来确定变压器的容量。同时，在配电系统设计的时候要注重选择节能产品，比如S9系列的变压器，这类变压的制作工艺精良、性能良好、损耗低、噪声小。

3.1.3 变配电所

整个小区一共设计了八个变配电所，每一个变配电所配备两个1000kVA SC10型环氧树脂绝缘干式电力变压器，变压器的供电半径不能够超过200m。在供电容量低于200kVA的是偶选择应用低压供电的形式，而在供电容量超过300kA的时候将其调节为低压供电的模式。

3.1.4 配电箱

所有的楼层单元选择应用YJY-0.6/1KV电缆通过树干的形式向各国楼层的电表箱提供持续性的配电支持，各层电器竖井内部也设置了T接箱电缆。消防电梯和消防设备采用两路专用的回路末端自从投放方式来进行配电，楼梯灯、弱点设备的备用插座会选择应用集中蓄电池来作为备用电源。

3.1.5 居室配电

第一，按照《住宅设计规范》的要求根据国家康居示范每平方米房屋住宅建筑的用电量需要被限制在60W左右。住宅建筑用电负荷标准和电度表规格如表一所示，住宅建筑电气设计标准如表2所示。第二，房屋建筑局室内部的照明灯设计40W裸灯头，目的是方便业主在入住之后根据自己的需要来更换灯具，同时，在阳台、厨房和卫生间内部要安装防潮灯具。第三，空调电源插座、一般性的电源插座和电源系统要分别设置独立的卫生间和电力回路，厨房要单独使用一个回路。第四，所有的插座都需要安装对应的电流保护器，保护器的动作电流要低于30mA，保护器的动作时间不能够超过0.1s。第五，对于空调电源插座的回路还可以设置相关的漏电保护装置，如果是配置了落地空调柜机的起居室，还需要对其设置必要的漏电保护。

3.2 照明设计

3.2.1 科学合理的选择灯具

照明系统在住宅小区建筑物电气强电系统中占据比较大的成分，是一个十分重要的设计内容。 从实际应用上来看，照明系统本身就拥有独特的特点，在具体设计的时候需要选择节能的灯具。对于公共区域，还需要尽可能的选择低能耗、使用时间比较长的灯具设备。通过在住宅小区中安装节能灯具能够减少整个小区强电系统的能源消耗，提升系统电能的综合利用率。

3.2.2 合理选择插座

插座的合理选择也深刻影响住宅小区内部建筑物电气强电系统的安全性和可靠性。结合以往的插座设计经验可以了解到，卧室、客厅一般需要选择具备安全门的二级、三级扁圆两用插座;厨房卫生间适合应用二级、三级插座。除了厨房、卫生间这些插座需要和距离地面1.8～2m位置暗装，其他插座都需要在距离地面1.5m的位置暗装。对于不同室内区域所适合安装的插座数量不同。

3.3 消防系统设计

在住宅小区建设的过程中消防系统的建设往往存在比较严重的火灾风险，为了能够更好的确保小区住宅建筑的安全，需要对住宅建筑做好消防系统的设计，着重要考虑以下三个方面的问题：第一，强化对火灾自动报警系统的设计，确保所有的报警系统、火灾喷洒装置能够符合规范的标准，特别是要对导线做好防火保护，确保重要的电缆线和电线使用铜芯线。第二，强化对供电电源的科学设置。在一般情况下供电电源可以采用两路式模式，确保操作人员能够根据需要随意切换应急电源和市电电源，在一个电源出现问题的时候及时启动和切换另外一个电源。第三，做好应急照明系统的设计。确保在应急的情况下建筑室内的照明系统能够正常运作。

3.4 防雷接地设计

按照《民用建筑电气设计规范》的要求来对高层建筑的防雷接地进行设计。在建筑防雷设计的过程中不能简单的按照建筑物的高度来选择设计模式，而是需要对建筑物的尺寸大小、建筑物所在地平均雷暴日进行计算。同时，在房屋建筑物的屋顶上需要设置或明或暗的避雷网。房屋建筑物的接地方式一般为联合接地，保护性接地、工作接地、防雷接地操作一般选择同一个接地体，接地系统为TN-c-s系统，在建筑进户总配箱的位置上可以选择重复接地操作。对房屋建筑的卫生间以及一些局部地区的等电位联结问题需要相关人员予以足够的重视。在建筑施工图纸中还需要明确局部定电位联结，从而确保建筑物在发生故障的时候，启动系统能够显著降低电气装置外露导电部位的预期接触电压，有效保护电器。为了能够确保人们的用电安全，电源引入位置在重复接地之后，接地线工作零线和保护线要隔离开来，从而确保在绝缘损坏、正常不带电时通过电压设备金属外壳的连续供电。

4  结语

综上所述，伴随社会的进步发展，建筑电气工程建设水平也在不断提升。在建筑电气工程发展中最为明显的变化是人们日益增长的用电需求。为了避免出现因为不断增长用电需求可能导致的用电风险问题，需要相关人员强化对建筑电气设计中强电系统设计的关注，并通过学习和思考着重解决电气系统供配电问题、用电负荷问题、供电和照明间矛盾冲突问题、电源插座和防雷系统问题，在分析以上问题之后给出相应的解决对策，旨在能够更好的提升房屋建筑的施工质量，为人们享受更安全、更有保障的用电生活提供重要支持。

参考文献

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