中小型住宅小區供配電系統設計

侯濤

（四川瀘州職業技術學院 四川瀘州 646000）

伴隨著社會的持續性發展及人們消費水平的不斷提高，用電設備越發普及，人們的生活逐漸向著高科技與自動化發展，同時，人們對于供電質量的要求也在不斷提高，優質、經濟、可靠及安全的供配電系統已經成為了居民生活質量的基礎保障。對于建筑設計人員而言，其不僅需要確保設計結果滿足國家相關標準，同時還需要兼并居民小區的規模及今后發展規劃基礎要求。對于中小型住宅建筑而言，其涉及居民數量多、可靠性要求高的特征，供配電系統設計規模雖然較小，但是對于供配電系統穩定性要求更高。對此，探討中小型住宅小區供配電系統設計具備顯著的實踐性價值。

1 中小型住宅小區配電基礎特征

目前來看，在中小型住宅的配電方面，基礎用電特征主要為以下兩個方面。一方面，能夠有效滿足居住人口數量不斷提升時用電需求不斷增加的現狀，特別是現代居住小區的樓層高度及面積不斷擴大，用電規模會持續提高。另一方面，在于小區居民生活中高能耗電器的使用量很大，同時，隨著人們生活條件的不斷改善，用電負荷量不斷提升，配電難度不斷提高的同時，還會導致配電安全性問題的形成。

就中小型住宅的配電特點來看，近些年，隨著城市化發展進程的不斷加快，建筑面積不斷擴大，同時，城市化住宅面積呈現出了緊張趨勢，從而導致供電范圍及供電難度不斷提高，并且引發輸電線路整體負荷承載能力的持續提升，此時便會導致負荷量隨之提高。因為住宅小區的建設期間資金鏈存在不完整、手續不完善等因素的影響，此時便會導致住宅小區進行分期設計和施工，每一個小區的住宅面積和房間內的結構布局存在較大的差異，此時，樓層之間的供電要求及用電規模均會出現明顯的改變。一般情況下，需要基于小區的建設規模及基本的風格特征，不僅需要嚴格設計單位樓房的供電量，還需要針對聯體樓房進行設計，此時，便需要合理選擇三相電源或單相供電。另外，在電源方式選擇方面，應當積極做好樓房住宅數量的控制，并保持合理且規范化的設計方案。在用電規模的基礎特征方面，隨著人們生活水平的不斷提升，現代化住宅小區的配套設施不斷完善，應用健身設備、空調、電梯及冰箱等都會包含大功率電氣設備，此時，每一個住宅的用電數量均會出現比較大的差異，所以，在設計時，應當綜合考慮小區狀況，并基于小區用電級別、類型結構，明確用電規模，并保障混合型供電的合理性。

2 中小型住宅小區供配電系統設計

2.1 線路系統優化設計

在中小型住宅小區中，供配電系統在設計期間不僅需要嚴格落實住宅設計規范的相關規定，還應當在設計時保證經驗的豐富，并基于線路進行優化改進。在住宅小區的建設期間，電氣輸電線路的選擇應當嚴格落實安全、防火等原則，同時，需要將輸電線的導線采取銅芯線作為基礎進行設計。在設計過程中，普遍情況下，小區住宅的供電系統近乎導線的面積應當設計在10mm以上，每一個分支的回路線路界面應當控制在2.5mm以內。基于這一情況，小區在具體設計過程中，應當提高對于房屋結構及小區住宅面積的重視，并針對性進行調整。如果單相用電的負荷量在8kW/h，引入住宅單相輸電線路界面維持在16mm以上，此時，需要基于銅芯導線，在單相用電負荷為6kW/h時，引入住宅的輸電線路面積應當維持在10mm以上。

近些年，隨著家庭用電設備的不斷增多，導致住宅內的用電負荷量明顯增加，此時，配電線路所需要承載的壓力也會隨之提升，其最為直接的表現便是家用電能表與斷路器經常發生故障。部分家庭因為電壓方面的限制，在日常生活中會同時使用各種空調、電飯煲、微波爐等電氣設備，此時便很容易發生電路熔斷與短路等問題，結果便是電線內部與外部的嚴重發熱，從而加快絕緣老化導致火災事故的發生。對于中小型住宅小區的配電系統設計過程而言，系統的設計重點在于明確電力負荷及用電需求，在明確具體分配模式之后，便需要固定。如果房間較少，但采用多個插座、臨時線只有一個插座，這顯然是不合理的。為了更好地保障用戶的安全，電力開關的終端負荷應當為同時使用開關斷開電路與N條線路，采用雙擊電隔離。另外，如果房間插座數量比較少，采用臨時線或多插座即可滿足相應需求，但是這不僅影響美觀，同時也存在安全問題。對此，為了更好地保障用戶安全，可以應用雙極性的隔離裝置，采用終端負荷的電源開關。在電氣系統設計期間，可以在管線、管材方面采用焊管網，從而有效規避電氣火災事故的發生。在導線截面尺寸方面，一般為4～6mm的銅芯絕緣線，但是必須滿足15年使用期限這一基礎要求。對于廚房、浴室等方面的電路設計，應當結合實際需求進行針對性的調整與優化。

2.2 電力荷載設計

首先，需要滿足基本的用電需求，在住宅設計時，應當考慮兩組電源并基于獨立控制方案，建筑電力負荷期間，應當高度重視專用線路，從啟動裝置供電時，保持供電時間超過電源轉換時間。在荷載設計時，應當保持內部專用線路系統滿足上述基礎要求，促使住宅消防負荷可以滿足相應的要求。在設計供電系統時，應當滿足供電時間超過電源切換的時間。在居民用電需求之下，需要按照不同用電的需求及設備實現對用電分級的判斷，并基于電氣設計作為規范和依據，有效明確電力負荷等級。其次，在電力負荷設計時，還需要基于現有數據與電氣設計規范為基礎，突出環保節能理念，從而保障電耗預測數值的精準性控制，綜合成本預算及電力技術水平，保障電容量的合理性，探索大量數值實行供配電系統的合理設計，預防設計方案誤差或成本過高的問題。例如，針對一級荷載的設計問題，需要確保內部有一組可持續性供電的電源，同時設置獨立電源，保障一組電源中斷供電時，另一組電源能夠及時支撐供電，或者是兩組電源出現中斷供電后，工作人員可以快速恢復其中一組，從而恢復電源。為了更好地規避電源系統故障而導致電氣設備遭受影響，需要按照一級荷載在建筑內部運行，其需要提前設計一整套能夠隨時監控電源系統運行的系統，從而保障供配電質量。

當前所擁有的數據與電氣設計規范基礎，其能夠基于節能環保理念為重點，在保障電耗預測值精度滿足基本要求的情況下，可以計算供配電系統的相關參數，借助對相關模型的模擬判斷，可以掌握電力建設的需求，并綜合成本預算、電力技術及電力設備3個方面的關系，保障工作成本的同時，適當增加電容量，探索各種數據的合理性，針對性判斷供配電系統的設計效果，預防因設計方案不合理而造成誤差，從而影響電力設備的實際運行。

2.3 供電電源與斷路器

首先，以居民住宅的用電需求為基礎，需要針對性做好供電電源的合理設計，按照整體電荷載量的數據，合理地計算并針對負荷進行登記劃分，在保障供配電系統能夠正常運行的基礎前提下，可以采用添加柴油發電機組的方式進行運行。為了更好地達到持續性的居民建筑供電效果，需要采用獨立性的10kV 高壓電源，在保障供電線路的有效傳輸基礎上，還可以將電源基于變配電站傳輸到居民小組的開關房間。為了保障用電的安全性，住宅建筑可以應用380V/220V 的配電電壓。

其次，對于低壓斷路器，針對住宅小區的供配電系統設計過程，應當高度重視低壓斷路器的應用。在保障主體的電器不會遭受影響的基礎上，需要盡可能提高對于低壓斷路器的類型選擇，積極預防低壓斷路器因型號方面的不匹配導致動力設備壽命縮短、照明設備壽命縮短等問題。當前，大多數的住宅小區在設計過程中，需要基于居民住宅的具體類型，基于低壓斷路器涉及的直流、交流進行電源的劃分，同時，將建筑與用電需求進行結合分析，合理應用低壓斷路器，從而有效預防電壓過低的問題，確保電動機設備的運行質量與使用壽命。

2.4 配電系統優化設計

在以往住宅小區當中，因為每一戶的分支回路比較少，無法將多個用電器具與設備采取同一個插座進行處理，甚至還會導致二級插座現象的發生，此時，一級插座的承載功率可想而知。在中小型住宅小區配電系統設計過程中，需要盡可能規避插座損壞和跳閘問題的判斷，因為分支回路的減少會直接影響單個分支回路承擔更大的負荷量，但實際上相當于降低線路或回路截面會隨之縮小。對于供電線路的運行質量而言，如存在長期的過載運行，線路溫度會隨之提升，此時便會導致外部的絕緣層保持軟化，很容易導致電氣線路出現漏電、斷電及火災等事故問題。配電系統的優化設計過程中，一般情況下，住戶室內的設置應當配備相應的配電箱，同時，需要基于照明、插座及空調等設備設置相應的回路。照明回路與空調線路應當應用空氣開關，而對于其他大功率的設備，應當嚴格執行漏電斷路器管理工作。照明回路需要基于漏電開關進行保護，而空調等設備應當確保2.5m 以上的安裝高度，保障用電設備不會對居民生活造成影響。

2.5 變電所位置設計

配電室與變壓器屬于中小型住宅小區系統設計期間兩個非常重要的內容，無論系統屬于高壓還是低壓，線路的進出都應當應用標準規范要求進行設計。例如，配電房的位置設計時，應當根據小區的用電規模及負荷重點進行綜合選擇，配電房與主要用電負荷之間應當保持適當的距離。針對中小型的住宅小區而言，供配電系統設計期間，變電所的位置應當確保選擇合理，在設計時，應當讓變電器到小區每一個建筑的距離都達到最短，盡可能降低線路和負荷的損耗表現。普遍情況下，還需要綜合考慮安全性和管理的便利性，需要基于變電所安裝在特殊管理房中。小區內部的樓棟應當保持有效分散，高壓配電房的位置應當安裝在小區中心位置，假設方案無法實施，則應當充分考慮在適當位置安裝小型箱式變電站?；诜謪^和分片管理方案，促使所有變電站可以獨立服務在樓房中。但是，這一種模式之下，因為變電器運行會產生較高噪音而影響到居民，所以需要做好相應的隔離防護管理，可以采用隔音材料或防護罩進行隔離保護。因為配電變壓器在供配電方面不可替代，在變壓器選擇時，應當考慮變壓器的相關型號指數，如型號、容量、數量，考慮住戶用電設備的基本特性，在分配期間，應當盡可能安裝在負荷較大的重點位置，從而實現對電壓的控制。但在具體建設安裝時，應當采用適當的配電變壓器，并提高對于住宅小區負荷性質的了解，基于對住宅小區的環境、節能及環保等問題的關注，從而保障設備的合理選擇。

2.6 供配電設計注意事項

對于設計人員，在居民住宅小區的供配電設計期間，需要充分考慮供電方案的合理性，一方面，需要綜合基于純用戶住宅小區的供電設計方案及其他類型的用電采取不同的設計原則，其中，純用戶的住宅小區供配電方案應當基于地區的實際情況進行設計，嚴格履行相應的地區標準。在電表箱設計過程中，應當高度重視地區供電的基礎狀況。另一方面，在住宅小區的供配電系統設計期間，應當盡可能規避資源浪費，合理考慮二次裝修問題，對于商鋪與住戶內等部位的電氣設計相對簡單，目前部分小區不再使用這一方面的電氣設計，在室內可以預留電氣配電箱。

3 結語

綜上所述，中小型住宅小區屬于城市居民群體生活的重要居住場所，配電系統的合理設計是滿足人們日常生活需要的基礎保障。在具體設計工作中，不僅需要保證豐富的設計經驗與設計成效，還需要基于工程實踐需求，強化自身設計水平并優化設計綜合能力。與此同時，還需要深切落實中小型住宅小區的實際情況進行合理的設計與布線規劃，并完善住宅供配電的設計功能，從而推動城市建設與可持續發展。