分支電纜在建筑電氣設計中的應用

郭克強　陳　友

摘 要：分支電纜是一種新型的預制型建筑配電電纜，廣泛用于中高層建筑、大型廠房、文體場館的電力配送，該產品根據各個具體建筑的結構特點和配電要求，將主干電纜、分支線電纜、分支連接體等三部分進行一體化設計制造，具有優良的技術經濟指標，在工程經濟性、技術先進性和安裝便利性方面，比傳統電纜和母線具有突出的優點。本文重點分析介紹該產品在符合建筑電氣的相關規范方面的技術先進性。

關鍵詞：分支電纜；設計要求；規范

1 相關規范對建筑電氣系統中配電線路的設計要求

建筑電氣相關的設計規范目前與建筑電氣低壓配電系統設計有關的規范主要有：

GB50052-1995 供配電系統設計規范、GB50054-1995 低壓配電設計規范 、JGJ/T16-92 民用建筑電氣設計規范 、GBJ16-87 建筑設計防火規范（1997年版本）、GB50045-1995 高層民用建筑設計防火規范其中：《供配電系統設計規范》和《低壓配電設計規范》是兩項基礎規范，主要內容參照采用了IEC標準。民用建筑電氣設計規范》中供電系統和低壓配電部分與其規定基本一致，但由于這是一個建筑行業的專業標準，建筑相關的部分規定更具體，如供電系統的負荷簡等級，除規定分級原則外，更規定了各類具體建筑名稱的負荷級別。

2 相關規范對建筑電氣系統中配電線路設計指導方向

由于上述規范在頒布實施時，分支電纜產品在國內還沒有應用先例，因此在規范中并未提及分支電纜，但在眾多條款中體現了設計指導方向，總的說來，有三種觀點：

關于配電級數--越少越好；關于配電方式，從高到低依次為放射式>樹干式>分區樹干式>鏈接式；關于安裝敷設方式，應與環境、建筑特征、機電應力等多種因素相適應。

2.1 關于配電級數：對配電級數而言，GB50052-95第3.07條規定：供電系統應簡單可行，同一電壓供電系統的變配電級數不宜多于兩級，JGJ/T16-92《民用建筑電氣設計規范》中8.14條規定：“自變壓器一次側至用設備之間的低壓配電級數不宜超過三級，但對非重要負荷供電時，可超過三級。”上述規范體現了一個要領，那就是配電級數越少越好，越少可行性越高，技術越先進。

2.2 關于配電方式，GB50052-95中第6.02、6.03、6.04、6.05條中提出：“在正常環境的車間或建筑物內，當大部分用電設備為中小容量，但無特殊要求時，宜采用樹干式配電”，“當用電設備為大容量，或負荷性質重要，或在有特殊要求的車間、建筑物內，宜采用放射式配電”，“當部分用電設備離供電點較遠，而彼此相距很近、容量很少的用電設備，可采用鏈式配電，但每一回路環鏈設備不超過5臺，其總容量不宜超過10kW”：“在高層建筑物內，當向樓層各配電點供電時，宜采用分區樹干式配電，但部分較大容量的集中負荷或重要負荷，應從低壓配電室以放射式配電”。

2.3JGJ/T16-92《民用建筑電氣設計規范》中對配電方式有更為詳細的規定，如：“8.2.15居住小區的高層建筑，宜采用放射式配電”“8.2.2.4除多層民用住宅外的其他民用建筑，對于較大的集中負荷或較重要的負荷應從配電室以放射式配電；對于向多層配電間或配電箱配電，宜采用樹干式和分區樹干式的方式”“由層間配電間或層配電箱至各分配電箱的配電，宜采用放射式與樹干式結合的方式”，8.2.3.2對于容量較大的集中負荷或重要負荷，宜從配電室以放射式配電對各層配電間的配電宜采用下列方式之一：

工作電源采用分區樹干式，備用電源也采用分區樹干式或首層至頂層垂直干線的方式。

工作電源和多用電源都采用由首層到頂層垂直干線方式。工作電源采用分區樹干式，多用電源取自應急照明等電源干線。

上述規定，是限于制定規范時，分支電纜尚未在國內推廣應用，供電線路主要依賴普通電力電纜和母線。筆者認為，在應用分支電纜配電后，上述規定應該可以簡化。放射式高于樹干式，又高于鏈接式的觀點。

2.4關于電纜和母線安裝敷設方式。

GB50054-94中5.5.1、JGJ/T16-92中9.12.1都規定“封閉母線宜用于干燥和無腐蝕性的屋內場所。”

GB50054-94中5.7.2、JGJ/T16-92中4.13.5規定“豎井垂直布線時應考慮下列因素：……。垂直干線與分支線的連接方法。”

GB50054-94中5.7.3豎井內垂直布線采用大容量單芯電纜大容量線線作干線時，應滿足下列條件：載流量要留有一定的裕度；安裝及維修方便和經濟。

GBJ16-87《建筑設計防火規范》中10.1.4規定：消防用電設備的配電線路應穿管保護。當暗敷時應敷時應敷設在非燃燒體結構內，其保護層厚度不應小于3cm，明敷時必須穿金屬管，并采取防火措施。采用絕緣和護套為非延續燃性材料的電纜時，可不采取穿金屬管保護，但應敷設在電纜井溝內。

GB50045-95《高層民用建筑設計防火規范》中對消防電源及其配電，9.1.4條也規定了相同內容。

上述規范說明：電纜配電比母線具有更好的環境適應性，安裝敷設更便利。

在熟悉電氣規范的相關規定后，讓我們來分析分支電纜配電方法與規范的符合性與技術先進性．

3 分支電纜配電的技術先進性

3.1 分支電纜的配電方式。在一個n層的大樓中，垂直豎井干線和各樓層供電由一根整預制的分支電纜完成，總配電柜；樓層配電箱，轉接箱，當總配電柜與轉接箱之間距離不遠時，（滿足載流量與起動運行壓降要求）一般不予選用，這樣可減少一個連接點，節約投資。

3.2 分支電纜配電的技術先進性從上述配電系統的分析中，可以知道分支電纜可以使樓層配電簡化成二級配電，每個樓層都可以達到最簡單的二級配電，符合規范中配電級數越少越好的原則，這是先進性之一。

分支電纜配電系統的實質是一種放射式配電系統，適用于各種重要場合甚至是特別重要場合的配電，這是先進性之二。

分支電纜是一種經過預制的電力電纜，其外形和結構特征仍然具備電纜特性，而且接頭經過密封絕緣處理，在出廠時經受過水中耐壓和絕緣電阻試驗，因此對環境要求低，能適用于潮濕、鹽霧酸堿等環境，而母線在規范中明確不能應用于這些環境，比母線適用范圍廣。而且，其安裝方式簡便，施工工期短，工費低，符合規范中設計應注重經濟性的觀點，這是其技術先進性之三。

4 分支電纜配電設計的注意點

我們已分析：分支電纜配電系統的技術先進性，可以說分支電纜就是一種為現代建筑度身定做，量體裁衣的專業產品，具有最佳的適用性和技術經濟性，但在工程設計中，需注意一點——那就是分支線的保護問題。對由于支線截面一般都有比干線小，因此，當支線發生過載或短路時，干線保護系統一般不會對其發生作用，必須在支線配電箱中設置保護器，保護器與分支接頭問題不超過3m，如超過，分支線必須受敷設在不燃的管或槽中，且當該段發生單相或兩相短路時，干線保護應能夠斷開。對此，應予以注意。

分支電纜作為一種從國外傳入的新型建筑配電電纜，已經在國內眾多工程中得到推廣應用，并且已為廣大設計人員認同并使用。本文旨在說明分支電纜配電與現有建筑電氣相關規范的一致性，并能更好地體現規范的指導思想。是一種能滿足現有規范的一種最先進、經濟的配電方式。因水平所限，文中如有謬誤，敬請讀者指正。