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1、住宅电气设计概要住宅电气设计概要住宅小区电气设计概要摘 要：本文通过大量工程设计实践及实例，结合北京、天津、河南、沈阳、杭州等地的供电部门颁布的住宅小区设计标准，归纳住宅小区供电电源、变配电所的设置以及住宅配电系统的设计的共性，提出了设计过程中需要注意的地区差异性问题。关键词：供电电源；变配电所；配电系统；计量；保护住宅的电气设计虽简单，但做好也不易。由于市场化进程的加剧，设计师跨地区设计项目已成为普遍现象，跨地区设计工程，不仅要遵循国家的相关规范和技术措施，同时应参考各地供电部门颁布的住宅小区设计标准进行设计。1 供电电源及变配电所的设置1.1供电电源小区的供电电源取决于小区的电气负荷等级，
2、住宅建筑的负荷分级依据住宅建筑电气设计规范 （JGJ 242-2011）3.2 判断负荷等级；非住宅部分可以参照民用建筑电气设计规范 （JGJ 16-2008） （以下简称为民规 ）附录 A 判断负荷等级。其中，一级负荷用户和设备应由两个电源供电，并要求当两个电源中的一个电源发生故障（或检修）时，另一个电源不至同时受到损坏（或检修） ，需要特别注意的是，建筑高度为 100m 或 35 层及以上住宅建筑的消防负荷、应急照明、航空障碍照明、生活水泵宜设自备电源供电。二级负荷的供电系统，可由同一座区域变电室的两段母线分别引来的两个回路供电；或由一路 6kV 以上专用架空线路供电，或采用两根电缆供电，
3、且每根电缆应能承担全部二级负荷。当外电源不能满足一、二级负荷需要的用户，设备自备应急电源比从电力系统取得第二电源经济合理的用户应自备（应急）电源。1.2变配电所的设置居民小区的变电室分为两种，局管变电室和自管变电室，也有称为局维变电室和自维变电室：北京地区分别称为高基变电室和低基变电室；天津地区称为黑号站和红号站；河南地区称为专用变电室和公用变电室。当配套公建（如商业、会所、地下车库等）用电负荷超过 100kW 时，应设用户自管的变电所，为高压用户；居住区内的住宅部分、住宅楼内非居民用电、为住宅服务的市政设施以及配套公建的电量小于 100kW 时的商业用户。居住区的变电室位置应接近负荷中心，干
4、线长度一般不超过 250m，供电半径一般不超过 200m，一些重要地区对供电半径要求更加严格，例如：河南省电力公司新建住宅配电工程建设技术规范6.4.1 规定供电半径不宜大于150m， 北京地区电网规划设计技术原则4.1.8 规定市中心供电半径一般不大于 100m。负荷计算是确定供电方案和选择变压器容量及台数的基础。负荷计算的方法有单位指标法、需要系数法和二项式法，住宅部分的设计方案阶段可以采用单位指标法和单位面积负荷密度法，施工图阶段宜用单位指标法与需要系数法相结合的算法。各地区均有住宅用电标准，且也有诸多影响住宅用电标准的因素，例如住宅级别，以及是否有电采暖，是否有天然气入户等。对于变压器
5、容量的选择， 住宅建筑电气设计规范 （JGJ 242-2011）4.3.3 规定，配变电所中单台变压器容量不宜大于 1600kVA，预装式变电室中单台变压器容量不宜大于 800kVA。通常的做法是，干式变压器单台容量不超过 1000kVA，预装箱式变压器容量不超过630kVA。根据大量工程设计实践及实例总结出 57 万平米住宅设置一处局管变电室较为经济合理。1.3 变配电所的设计变配电所设在住宅建筑内时，变配电所不应设在住户的正上方、正下方、贴邻和住宅建筑疏散出口的两侧，不宜设在住宅建筑地下的最底层。当只有地下一层时，应抬高变配电所地面标高100mm300mm，以防止地面水流入变配电所内。变配
6、电所不应设在厕所、浴室、厨房或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所贴邻。如果贴邻，相邻隔墙应做无渗漏、无结露等防水处理。变配电所的净高应考虑设备高度及进出线方式，并应满足运行维护时所需空间的要求，一般配电装置顶部距楼板底部（梁除外）不小于 0.8m，距梁底不小于 0.6m。因此，变配电所的梁下净高不应小于3.0m，如果低压母线需要设于梁下时，梁下净高不宜小于 3.2m。实际设计中，不同地区的供电部门都有自己的要求，例如：河南省电力公司新建住宅配电工程建设技术规范6.1.9.1 规定变配电所的净高度一般不小于 3.9m，若有管道通风设备或电缆沟的还需增加通风管道或电缆沟的高度；杭州住宅小区
7、配电标准及技术原则规定户内变电所室内净高4m；作者咨询陕西西安航天基地投资发展有限公司供电服务部，其要求梁底距地净高不小于 3.5m。综上所述，变配电所净高不宜低于 4.0m，当条件受限时，应提前咨询当地供电部门，以免出现反复，造成不必要的损失。变配电所下方宜设电缆夹层或电缆沟，若设进人的电缆夹层，其净高不小于 1.8m；若设电缆沟，沟宽不小于 1.5m，电缆沟深度应考虑电缆的弯曲半径和电缆数量，电缆最小弯曲半径参考民规表8.7.1 电缆最小允许弯曲半径。北京地区习惯设置电缆夹层，电缆夹层的净高不小于 1.8m；其他地区多要求设置电缆沟。值得注意的是，电缆夹层内要设置一个集水坑，集水坑的尺寸8
8、00X800X800mm，集水坑的位置宜设在人孔附近，且需要预留一个三相插座，为集水坑内的可移动潜水泵供电；电缆沟也应设计 3%左右的坡度，在最低处设置一处集水坑，并应考虑水排出变配电室的路由。设于地下的变配电所应考虑运输通道，如果变配电所在地下车库内，优先考虑用车道作为运输通道。通常，变配电室的门宽，应考虑最大运输件的外部尺寸加 0.3m，门高加 0.5m 设计，运输通道也应按照此原则考虑。由上面所述，住宅单台变压器容量最大为1000KVA，由10/0.4kV 变压器室布置及变配电所常用设备构件安装 （03D201-4）第 228 页电力变压器损耗、外形尺寸及重量查得，1000kVA 变压器
9、外线尺寸为 2000mmX1450mmX1950mm（LWH） ，如果考虑以车道作为运输通道，要求车道的净高不小于 2.5m，宽度不小于 2.0m，通道转弯处宽度不小于 2.5m。如果必须设置吊装孔时，吊装孔的尺寸不应小于 2.5mX2.0m（LW） ，且最好有永久、专用的房间，吊装孔不得封堵。2住宅建筑配电系统2.1 计量居民住宅用电实行一户一表计量方式，每户用电不超过 12KW 时，应采用单相电源进户；超过 12KW 时，宜采用三相电源进户。电能表应设于住宅户外的公共部位。 住宅建筑电气设计规范3.3.6 规定：电能表的安装位置除应满足下列规定外，还应符合当地供电部门的规定。对于低层住宅和
10、多层住宅，电能表宜按住宅单元集中安装；对于中高层住宅和高层住宅，电能表宜按楼层集中安装。做不同地区的工程前，应咨询当地供电部门，按照当地供电部门要求设置电能表箱，同时电表箱设备的选型应满足当地供电部门的技术要求，应根据供电部门及物业管理部门的要求选择预付费式、远传计量、分时计量等方式的计量电能表。例如北京：电表选用磁卡表，要求按楼层集中安装，可在竖井内明装或公共部位暗装；河南：居民住宅用电实行一户一表计量方式，采用远传自动抄表方式，表箱宜集中安装在 12 层的电表间、楼道间或竖井内；杭州：多层住宅以单元设表箱，表箱一般安装在 1 层，并嵌入墙壁内暗装，小高层住宅宜集中设置电表，高层住宅分层设置
11、表箱，表箱宜设在电缆竖井内明装；沈阳：居民住宅采用一户一表集中装表形式，新安装的采用多功能电子式电能表，集中装设，暗嵌入墙体安装在公共建筑通道。住宅楼内的公共用电设施安装动力、照明加装电能表分别计量；住宅配套公建，应根据物业管理和电费公摊要求，将地下车库、人防、市政用房、室外照明、社区服务等分类分区设置电能表计量。2.2 低压配电系统住宅楼的配电系统灵活多变，通常以住宅楼单元为供电单元，由住宅楼内的低压配电柜向各单元放射式供电，根据楼层住户数等实际情况，采取放射式或树干式向楼层供电。低压垂直干线一般选用电缆，也有一些地区规定高层住宅的低压干线宜采用低压密集型绝缘母线。例如：北京地区低压电缆一般
12、选用 240,185 和 120 mm2 的电缆，住宅楼的每个光力柜进线电缆最大为 240mm2，进线开关过载保护整定值为 315A，由此可知，北京地区的低压垂直干线宜选用电缆；杭州住宅小区配电标准及技术原则规定，小区变电所的低压出线开关额定电流应400A，15 层以上的高层建筑垂直布线须采用密集型绝缘母线。2.3 低压配电线路的保护住宅设计规范 （GB 50096-2011）8.7.2 规定，每幢住宅的总电源进线应设剩余电流动作保护或剩余电流动作报警。多层住宅和别墅式住宅，剩余电流保护装置设置在建筑物的总进线处，对建筑物的全部配电系统进行设防。高层住宅楼较为合适的做法是在住宅楼配电干线处设置
13、防止电气火灾的剩余电流断路器，动作于切断住宅电源；动力部分在动力总进线处设置防止电气火灾的剩余电流断路器，发生接地故障时不切断电源，仅用于报警。北京供电局对动作电流的推荐参数：当住宅部分建筑面积小于1500m2（单相配电）或 4500m2（三相配电）时，剩余电流断路器的动作电流阈值 300mA；当住宅建筑面积在 1500m2（单相配电）或4500m2（三相配电）2000m2（单相配电）或 6000m2（三相配电）时，剩余电流断路器的动作电流阈值 500mA；当住宅部分建筑面积超过 6000m2（三相配电） ，应多路配电并分别设置剩余电流断路器在总配电柜的出线回路上分别装几组剩余电流断路器。参考文献1 住宅建筑电气设计规范(JGJ 242-2011)【S】2 住宅设计规范（GB 50096-2011） 【S】3 民用建筑电气设计规范(JGJ 16-2008)【S】4 全国民用建筑工程设计技术措施电气（2009 版） 【M】5 北京地区电网规划设计技术原则6 住宅小区配电标准及技术原则（杭州）7 河南省电力公司新建住宅配电工程建设技术规范（试行）
