北京地區(qū)保障性住宅建筑電氣主要機房設計要點初探

吳喬恩

（北京市住宅產業(yè)化集團有限公司，北京100073）

1 引言

住房問題既是民生問題也是發(fā)展問題，關系千家萬戶切身利益，關系人民安居樂業(yè)，關系經濟社會發(fā)展全局，關系社會和諧穩(wěn)定。因此，近年來我國加大了保障性住房的建設力度。以北京為例，租購并舉、以租為主的住房保障供應體系初步建立。

電氣專業(yè)作為建筑設計必不可少的組成部分，在保障房建設的過程中發(fā)揮著重要的作用。主要涉及方案比選、電氣主接線型式選擇、機房選址、設備選型、供配電系統(tǒng)、照明、防雷接地、智能化系統(tǒng)等諸多方面，電氣設計的優(yōu)劣對于成本和后期的管控均有較大影響。機房的建設在電氣設計中是非常重要的，涉及選址、系統(tǒng)型式等，因此，本文重點剖析主要機房的設計要點，以指導后續(xù)工程建設的開展。

2 北京城市副中心某保障性住宅項目概況

住宅建筑不同于公共建筑，尤其是北京地區(qū)，相比于外地，有一些特殊的做法。本文以北京城市副中心某保障性住宅項目為依托，結合設計工作經驗，對其電氣設計要點進行剖析，重點論述主要機房的相關設計要求。

本工程依據北京市發(fā)展和改革委員會關于北京城市副中心住房項目前期工作函（京發(fā)改（前期）【2018】90 號）及北京市規(guī)劃和自然資源委員會通州分局關于北京城市副中心住房項目（0701 街區(qū)）A#地塊規(guī)劃設計方案的審查意見進行設計。項目分為3 個子項，即A01 子項為住宅，A02 子項為增配商業(yè)，A03 子項為車庫。總建筑面積190 811.79 m2，其中地上建筑面積112 833.5 m2，地下建筑面積77 609.62m2。住宅樓均為裝配式縱肋剪力墻結構，增配為鋼筋混凝土框架結構，汽車庫為鋼筋混凝土框架結構。

2.1 機房的設置和選址

2.1.1 開閉站

開閉站是指設有中壓進出線配電裝置，用于中壓電纜線路分段、聯絡及中壓側功率的再分配。按使用場所可分為戶內環(huán)網單元和戶外環(huán)網單元；按結構可分為整體式和間隔式。根據GB/T 50293—2014《城市電力規(guī)劃規(guī)范》可知：高電壓線路伸入市區(qū)，可根據電網需求，建設110 kV 及以上電壓等級開關站；當66～220 kV 變電站的二次側35 kV 或10（20）kV 出線走廊受到限制，或者35 kV 或10（20）kV 配電裝置間隔不足，且無擴建余地時，宜規(guī)劃建設開關站[1]；10（20）kV 開關站應根據負荷的分布與特點布置；10（20）kV 開關站宜與10（20）kV 配電室聯體建設，且宜考慮與公共建筑物混合建設；10（20）kV 開關站規(guī)劃用地面積控制指標宜符合表1 的規(guī)定。

表1 10（20）kV 開關站規(guī)劃用地面積控制指標

10 kV 開閉站的選址依據依法批準的城市中低壓配網規(guī)劃及控制性詳細規(guī)劃，由供電部門與城市規(guī)劃行政主管部門共同進行選址，并確定出線路路徑，沿市政道路布置，并于用電負荷中心設置。開閉站的設計屬電力單位進行設計，但應遵循以下原則：

1）10 kV 開關站應根據負荷的分布與特點布置。

2）開關站宜采用單母線分段接線，開關站電源應采用電纜線路。

3）雙路電源進線的開關站，饋電出線宜為10～12 路，最大允許接入負荷，按照每路10 kV 電源線路實際運行的高峰負荷考慮，所帶最大負荷不能超過單一電源線路的額定載流量，即不超過額定載流量的50%。

4）開關站可采用兩用一備電源的三路電源接線形式，饋電出線宜為10～16 回。三路電源至少有一路來自不同方向變電站。三路電源進線的開關站，最大允許接入負荷，按照雙路10 kV 電源電纜額定載流量的100%考慮，另一路電源作為備用電源。

5）在距電源變電站距離較遠，且需要較多分支的電纜網，可建設開關站。

6）開關站10 kV 設備采用具有“五防”閉鎖功能的金屬鎧裝移開式開關柜，也可采用氣體絕緣斷路器柜；斷路器配置電動操作機構，具有綜合微機保護和配電自動化遠方遙控功能；直流110 V 系統(tǒng)采用高頻開關一體化裝置；設置2 臺30 kV·A干式變壓器作為站用電。

2.1.2 分界室

分界室為高基自管戶和供電局產權分界的房間。根據DB11/T 1894—2021《10 kV 及以下配電網設施配置技術規(guī)范》[2]第7.6 條電纜分界設施可知：10 kV 用戶接入電纜網時，應建設電纜分界設施；電纜分界設施所配置的環(huán)網柜應安裝用于隔離10 kV 供電用戶內部故障的斷路器；斷路器或負荷開關配置電動操作機構，具有配電自動化遠方遙控功能；電操機構操作電源宜選用直流48 V，環(huán)網柜內安裝電壓互感器。

本工程在A12 地塊地下1 層設置高基電纜分界室，在A11 地下1 層和A12 地下1 層各設置一個變配電室。供用電雙方按產權歸屬確定的資產、運行維護的責任分界點。公用低壓線路供電的，以供電接戶線用戶端最后支撐物為分界點，支撐物屬于供電企業(yè)。10 kV 及以下公用高壓線路供電的，以用戶的廠界外或配電室前的第一斷路器或第一支撐物為分界點，第一斷路器或第一支撐物屬于供電企業(yè)。高壓自管戶的電源分界點為地下1 層高壓配電室電源進線柜內進線開關的進線端。由市政引入本工程高壓配電室的兩路10 kV 電源線路，高壓分界小室屬城市供電部門，低基變配電室屬于高壓局管戶，電源自該園區(qū)開閉站引來。

2.1.3 變電所

高、低基變電所的選址應接近負荷中心，接近電源測，方便出線及運輸，滿足GB 50053—2013《20 kV 及以下變電所設計規(guī)范》[3]2.0.1 條要求。本工程設2 個自管變配電室和4 個局管變配電室，見圖1。自管變配電室電源從市政引入10 kV 雙重電源線路，電源分別引自不會同時損壞的兩個上級電源，每路均能承擔本工程全部一、二級以上負荷，兩路10 kV 電源同時工作，互為備用。雙路10 kV 電纜從A12 地塊東北側穿管埋地引入設在地下一層的1 號低基變配電室（二進八出）后，分別引出兩個雙路10 kV（這種入戶形式既有利于計量又節(jié)約了業(yè)主方的成本）。一路雙10 kV 至地下1 層高基電纜分界室（二進六出），從分界室經高壓線槽引入高基變配電室自管。另一雙路10 kV 引至2 號Π 接室后進入低基配電室局管（二進六出），最終至4 號低基變配電室（二進六出）。局管高壓采用小電阻（不接地）接地型式。同時采用高壓計量，在高壓進線開關前加裝計量表，可以測量有功、無功、功率因數等數據。減少計量管理工作量，最大限度地滿足計量要求，可控性大。

圖1 本工程供電方案

2.1.4 配電室

1）公用配電室

公用配電室的電氣設備應符合GB 50052—2009《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》等國家和行業(yè)的技術標準；公用配電室10 kV設備采用負荷開關柜；負荷開關配置電動操作機構，具有配電自動化遠方遙控功能；公用配電室內配電變壓器應采用節(jié)能環(huán)保型、低損耗、低噪聲變壓器，接線組別為Dyn11；配變可根據環(huán)境的需要采用干式變壓器或油浸式變壓器，油變應采用免維護、全密封節(jié)能型變壓器，干式變壓器應帶有外殼、溫控、風機；低壓開關柜可根據情況選用全封閉固定分隔式開關柜、抽屜式成套柜或固定式成套柜設備；分段開關宜采用框架式空氣斷路器，低壓進線開關宜采用框架式斷路器，低壓出線開關宜采用塑殼斷路器，并配置電子脫扣器；在B 類及以上地區(qū)的公用配電室應預留發(fā)電車電源接入接口，公用配電室臨近道路建設，并預留發(fā)電車臨時電纜的接入設施。

2）用戶配電室

10 kV 側符合以下條件時，宜選用斷路器柜：（1）進線所帶變壓器總容量大于3 200 k V·A 或單臺干式變壓器容量在1 250 kV·A 及以上或單臺油浸式變壓器容量在800 kV·A 及以上時；（2）由220 kV 變電站直接供電時；（3）對供電可靠性要求高時。

10 kV 配電室進線所帶變壓器總容量小于3 200 kV·A（含3 200 kV·A）且單臺干式變壓器容量在1 250 kV·A 以下或單臺油浸式變壓器容量在800 kV·A 以下時，可選用SF6 或真空環(huán)網開關柜；采用環(huán)網開關柜時，變壓器出線單元應采用負荷開關熔斷器組，饋線單元應裝設故障指示器；非獨立建筑的配電室，應采用無油化配電設備。安裝于公建內的10 kV 配電室應選用干式節(jié)能型變壓器；獨立建筑配電室建有變壓器間時，可選用全密封的油浸式變壓器，宜選用S13 或其他節(jié)能型變壓器；低壓主開關、聯絡開關應配置至少帶有長延時、短延時保護功能的電子脫扣器，饋線開關宜配置至少帶有長延時、瞬時保護功能的電子脫扣器；低壓聯絡開關應裝設自動投切及自動解環(huán)裝置；用戶應根據自身需求選擇加裝應急自備電源；重要用戶的用戶配電室宜預留發(fā)電車電源接入接口，滿足發(fā)電車的接入條件。

2.2 電氣豎井

保障房一大特色就是最大限度地保證得房率。因此，戶型設計相對緊湊。本項目多采用一梯兩戶，主要有95 m2、115 m2、138 m2等戶型。分戶計量，采用智能電表，設置在電氣豎井中。

1）強弱電宜分開布置。通常保障房為保證中間套戶型的北側廚衛(wèi)采光，需要借助走廊缺口部分作為采光開口，所以電井的寬度受到很大的限制。若強弱電井布置在一起，則從絕對寬度上限制了采光，操作空間狹小，同時強弱電井并排布置，也會面臨在電井門口出現埋管過于集中導致結構不好處理的問題。因此，強、弱電井分開布置相對更有利于采光、操作和防止干擾。考慮到盡可能提高得房率的要求，管井的尺寸要求嚴格，且基本都借助于公共走廊作為檢修空間。

2）電氣豎井內確保能安裝智能電表箱、配電箱、線槽、接地干線等設備。常見電井大樣見圖2 和圖3。

圖2 強電電井大樣

圖3 弱電電井大樣

3）電氣豎井布線應遵照GB 50054—2011《低壓配電設計規(guī)范》。電氣豎井垂直布線時，其固定及垂直干線與分支干線的連接方式，應能防止頂部最大垂直變位和層間垂直變位對干線的影響，以及導線及金屬保護管、罩等自重所帶來的荷載（荷重）影響；電氣豎井內垂直布線采用大容量單芯電纜、大容量母線作干線時，應符合載流量要留有裕度，分支容易、安裝可靠，安裝及維修方便和造價經濟。另外，由于保障房的特殊性，本項目為節(jié)約空間，采用走廊作為檢修通道[4]。

低壓出線電纜選用WDZ-YJY-1kV 低煙無鹵超A 類阻燃電力電纜，工作溫度：90 ℃；變配電室消防雙電源出線、末端雙電源出線采用WDZN-YJY-0.6/1 kV 交聯聚乙烯絕緣聚乙烯護套電力電纜低煙阻燃耐火電纜。電纜橋架均為托盤無孔式系列。電纜橋架水平安裝時，支架間距不大于1.5 m；垂直安裝時，支架間距不大于2 m；首端、終端、進出接線盒、轉角處，0.5 m 內設置支架。平面中橋架所注安裝高度為最低高度，通常為橋架頂距梁底100 mm。安裝時需根據現場情況，若上部無設備應盡量往上抬，但應滿足安裝電纜所需空間，在吊頂內安裝時，底距吊頂應大于50 mm。電纜T 接或分支處，可采用優(yōu)質絕緣穿刺線夾，以達到良好的電氣接觸及絕緣、防水、防腐蝕的要求。

本工程在樓板、混凝土結構內暗敷的SC 管均為熱鍍鋅鋼管。在吊頂內敷設的直徑為40 mm 以下的鍍鋅鋼管可為冷鍍鋅套接緊定式壁厚1.6～1.75 mm 的JDJ 鋼導管電線管。

控制線為WDZ-KVV 聚氯乙烯絕緣，聚氯乙烯護套銅芯阻燃控制電纜，與消防有關的控制線為WDZN-KVV 聚氯乙烯絕緣，聚氯乙烯護套銅芯耐火控制電纜[5]。

2.3 強/弱電管線優(yōu)化設計

在有地下車庫的小區(qū)內，為了減少小區(qū)地埋管數量，方便強/弱電敷設、檢修，減少施工成本，在有地下室的區(qū)域強/弱電管線宜布置到地下車庫內，采用強/弱電橋架方式敷設；強/弱電管線應采用管群的方式敷設，室外管群地埋至檢修井改變地埋深度后進入地下車庫，并進行橋架敷設；（220/380 V）的電氣線路應采用符合安全和防火要求的敷設方式配線，導線應采用銅線。

3 結語

保障房作為政府推出的一項利國利民的住房保障措施，它天生就受到住戶屬性、投資預算、政府政策性要求等多方限制，無法像普通商品房那樣追求舒適性、可靠性。因此，設計之初，作為設計人員就要對此項目有很深的認識，才能更好地掌握分寸，在保障房設計時做到既能符合保障房的經濟指標又能符合各項標準規(guī)范的要求。