中小型住宅小区供配电系统设计

侯涛

（四川泸州职业技术学院 四川泸州 646000）

伴随着社会的持续性发展及人们消费水平的不断提高，用电设备越发普及，人们的生活逐渐向着高科技与自动化发展，同时，人们对于供电质量的要求也在不断提高，优质、经济、可靠及安全的供配电系统已经成为了居民生活质量的基础保障。对于建筑设计人员而言，其不仅需要确保设计结果满足国家相关标准，同时还需要兼并居民小区的规模及今后发展规划基础要求。对于中小型住宅建筑而言，其涉及居民数量多、可靠性要求高的特征，供配电系统设计规模虽然较小，但是对于供配电系统稳定性要求更高。对此，探讨中小型住宅小区供配电系统设计具备显著的实践性价值。

1 中小型住宅小区配电基础特征

目前来看，在中小型住宅的配电方面，基础用电特征主要为以下两个方面。一方面，能够有效满足居住人口数量不断提升时用电需求不断增加的现状，特别是现代居住小区的楼层高度及面积不断扩大，用电规模会持续提高。另一方面，在于小区居民生活中高能耗电器的使用量很大，同时，随着人们生活条件的不断改善，用电负荷量不断提升，配电难度不断提高的同时，还会导致配电安全性问题的形成。

就中小型住宅的配电特点来看，近些年，随着城市化发展进程的不断加快，建筑面积不断扩大，同时，城市化住宅面积呈现出了紧张趋势，从而导致供电范围及供电难度不断提高，并且引发输电线路整体负荷承载能力的持续提升，此时便会导致负荷量随之提高。因为住宅小区的建设期间资金链存在不完整、手续不完善等因素的影响，此时便会导致住宅小区进行分期设计和施工，每一个小区的住宅面积和房间内的结构布局存在较大的差异，此时，楼层之间的供电要求及用电规模均会出现明显的改变。一般情况下，需要基于小区的建设规模及基本的风格特征，不仅需要严格设计单位楼房的供电量，还需要针对联体楼房进行设计，此时，便需要合理选择三相电源或单相供电。另外，在电源方式选择方面，应当积极做好楼房住宅数量的控制，并保持合理且规范化的设计方案。在用电规模的基础特征方面，随着人们生活水平的不断提升，现代化住宅小区的配套设施不断完善，应用健身设备、空调、电梯及冰箱等都会包含大功率电气设备，此时，每一个住宅的用电数量均会出现比较大的差异，所以，在设计时，应当综合考虑小区状况，并基于小区用电级别、类型结构，明确用电规模，并保障混合型供电的合理性。

2 中小型住宅小区供配电系统设计

2.1 线路系统优化设计

在中小型住宅小区中，供配电系统在设计期间不仅需要严格落实住宅设计规范的相关规定，还应当在设计时保证经验的丰富，并基于线路进行优化改进。在住宅小区的建设期间，电气输电线路的选择应当严格落实安全、防火等原则，同时，需要将输电线的导线采取铜芯线作为基础进行设计。在设计过程中，普遍情况下，小区住宅的供电系统近乎导线的面积应当设计在10mm以上，每一个分支的回路线路界面应当控制在2.5mm以内。基于这一情况，小区在具体设计过程中，应当提高对于房屋结构及小区住宅面积的重视，并针对性进行调整。如果单相用电的负荷量在8kW/h，引入住宅单相输电线路界面维持在16mm以上，此时，需要基于铜芯导线，在单相用电负荷为6kW/h时，引入住宅的输电线路面积应当维持在10mm以上。

近些年，随着家庭用电设备的不断增多，导致住宅内的用电负荷量明显增加，此时，配电线路所需要承载的压力也会随之提升，其最为直接的表现便是家用电能表与断路器经常发生故障。部分家庭因为电压方面的限制，在日常生活中会同时使用各种空调、电饭煲、微波炉等电气设备，此时便很容易发生电路熔断与短路等问题，结果便是电线内部与外部的严重发热，从而加快绝缘老化导致火灾事故的发生。对于中小型住宅小区的配电系统设计过程而言，系统的设计重点在于明确电力负荷及用电需求，在明确具体分配模式之后，便需要固定。如果房间较少，但采用多个插座、临时线只有一个插座，这显然是不合理的。为了更好地保障用户的安全，电力开关的终端负荷应当为同时使用开关断开电路与N条线路，采用双击电隔离。另外，如果房间插座数量比较少，采用临时线或多插座即可满足相应需求，但是这不仅影响美观，同时也存在安全问题。对此，为了更好地保障用户安全，可以应用双极性的隔离装置，采用终端负荷的电源开关。在电气系统设计期间，可以在管线、管材方面采用焊管网，从而有效规避电气火灾事故的发生。在导线截面尺寸方面，一般为4～6mm的铜芯绝缘线，但是必须满足15年使用期限这一基础要求。对于厨房、浴室等方面的电路设计，应当结合实际需求进行针对性的调整与优化。

2.2 电力荷载设计

首先，需要满足基本的用电需求，在住宅设计时，应当考虑两组电源并基于独立控制方案，建筑电力负荷期间，应当高度重视专用线路，从启动装置供电时，保持供电时间超过电源转换时间。在荷载设计时，应当保持内部专用线路系统满足上述基础要求，促使住宅消防负荷可以满足相应的要求。在设计供电系统时，应当满足供电时间超过电源切换的时间。在居民用电需求之下，需要按照不同用电的需求及设备实现对用电分级的判断，并基于电气设计作为规范和依据，有效明确电力负荷等级。其次，在电力负荷设计时，还需要基于现有数据与电气设计规范为基础，突出环保节能理念，从而保障电耗预测数值的精准性控制，综合成本预算及电力技术水平，保障电容量的合理性，探索大量数值实行供配电系统的合理设计，预防设计方案误差或成本过高的问题。例如，针对一级荷载的设计问题，需要确保内部有一组可持续性供电的电源，同时设置独立电源，保障一组电源中断供电时，另一组电源能够及时支撑供电，或者是两组电源出现中断供电后，工作人员可以快速恢复其中一组，从而恢复电源。为了更好地规避电源系统故障而导致电气设备遭受影响，需要按照一级荷载在建筑内部运行，其需要提前设计一整套能够随时监控电源系统运行的系统，从而保障供配电质量。

当前所拥有的数据与电气设计规范基础，其能够基于节能环保理念为重点，在保障电耗预测值精度满足基本要求的情况下，可以计算供配电系统的相关参数，借助对相关模型的模拟判断，可以掌握电力建设的需求，并综合成本预算、电力技术及电力设备3个方面的关系，保障工作成本的同时，适当增加电容量，探索各种数据的合理性，针对性判断供配电系统的设计效果，预防因设计方案不合理而造成误差，从而影响电力设备的实际运行。

2.3 供电电源与断路器

首先，以居民住宅的用电需求为基础，需要针对性做好供电电源的合理设计，按照整体电荷载量的数据，合理地计算并针对负荷进行登记划分，在保障供配电系统能够正常运行的基础前提下，可以采用添加柴油发电机组的方式进行运行。为了更好地达到持续性的居民建筑供电效果，需要采用独立性的10kV 高压电源，在保障供电线路的有效传输基础上，还可以将电源基于变配电站传输到居民小组的开关房间。为了保障用电的安全性，住宅建筑可以应用380V/220V 的配电电压。

其次，对于低压断路器，针对住宅小区的供配电系统设计过程，应当高度重视低压断路器的应用。在保障主体的电器不会遭受影响的基础上，需要尽可能提高对于低压断路器的类型选择，积极预防低压断路器因型号方面的不匹配导致动力设备寿命缩短、照明设备寿命缩短等问题。当前，大多数的住宅小区在设计过程中，需要基于居民住宅的具体类型，基于低压断路器涉及的直流、交流进行电源的划分，同时，将建筑与用电需求进行结合分析，合理应用低压断路器，从而有效预防电压过低的问题，确保电动机设备的运行质量与使用寿命。

2.4 配电系统优化设计

在以往住宅小区当中，因为每一户的分支回路比较少，无法将多个用电器具与设备采取同一个插座进行处理，甚至还会导致二级插座现象的发生，此时，一级插座的承载功率可想而知。在中小型住宅小区配电系统设计过程中，需要尽可能规避插座损坏和跳闸问题的判断，因为分支回路的减少会直接影响单个分支回路承担更大的负荷量，但实际上相当于降低线路或回路截面会随之缩小。对于供电线路的运行质量而言，如存在长期的过载运行，线路温度会随之提升，此时便会导致外部的绝缘层保持软化，很容易导致电气线路出现漏电、断电及火灾等事故问题。配电系统的优化设计过程中，一般情况下，住户室内的设置应当配备相应的配电箱，同时，需要基于照明、插座及空调等设备设置相应的回路。照明回路与空调线路应当应用空气开关，而对于其他大功率的设备，应当严格执行漏电断路器管理工作。照明回路需要基于漏电开关进行保护，而空调等设备应当确保2.5m 以上的安装高度，保障用电设备不会对居民生活造成影响。

2.5 变电所位置设计

配电室与变压器属于中小型住宅小区系统设计期间两个非常重要的内容，无论系统属于高压还是低压，线路的进出都应当应用标准规范要求进行设计。例如，配电房的位置设计时，应当根据小区的用电规模及负荷重点进行综合选择，配电房与主要用电负荷之间应当保持适当的距离。针对中小型的住宅小区而言，供配电系统设计期间，变电所的位置应当确保选择合理，在设计时，应当让变电器到小区每一个建筑的距离都达到最短，尽可能降低线路和负荷的损耗表现。普遍情况下，还需要综合考虑安全性和管理的便利性，需要基于变电所安装在特殊管理房中。小区内部的楼栋应当保持有效分散，高压配电房的位置应当安装在小区中心位置，假设方案无法实施，则应当充分考虑在适当位置安装小型箱式变电站。基于分区和分片管理方案，促使所有变电站可以独立服务在楼房中。但是，这一种模式之下，因为变电器运行会产生较高噪音而影响到居民，所以需要做好相应的隔离防护管理，可以采用隔音材料或防护罩进行隔离保护。因为配电变压器在供配电方面不可替代，在变压器选择时，应当考虑变压器的相关型号指数，如型号、容量、数量，考虑住户用电设备的基本特性，在分配期间，应当尽可能安装在负荷较大的重点位置，从而实现对电压的控制。但在具体建设安装时，应当采用适当的配电变压器，并提高对于住宅小区负荷性质的了解，基于对住宅小区的环境、节能及环保等问题的关注，从而保障设备的合理选择。

2.6 供配电设计注意事项

对于设计人员，在居民住宅小区的供配电设计期间，需要充分考虑供电方案的合理性，一方面，需要综合基于纯用户住宅小区的供电设计方案及其他类型的用电采取不同的设计原则，其中，纯用户的住宅小区供配电方案应当基于地区的实际情况进行设计，严格履行相应的地区标准。在电表箱设计过程中，应当高度重视地区供电的基础状况。另一方面，在住宅小区的供配电系统设计期间，应当尽可能规避资源浪费，合理考虑二次装修问题，对于商铺与住户内等部位的电气设计相对简单，目前部分小区不再使用这一方面的电气设计，在室内可以预留电气配电箱。

3 结语

综上所述，中小型住宅小区属于城市居民群体生活的重要居住场所，配电系统的合理设计是满足人们日常生活需要的基础保障。在具体设计工作中，不仅需要保证丰富的设计经验与设计成效，还需要基于工程实践需求，强化自身设计水平并优化设计综合能力。与此同时，还需要深切落实中小型住宅小区的实际情况进行合理的设计与布线规划，并完善住宅供配电的设计功能，从而推动城市建设与可持续发展。