分支電纜與建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)

范梁幫

摘 要：分支電纜是一種新型的預(yù)制型建筑配電電纜，廣泛用于中高層建筑、大型廠房、文體場(chǎng)館的電力配送。本文旨在簡(jiǎn)要介紹分支電纜結(jié)構(gòu)、性能的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析介紹該產(chǎn)品在符合建筑電氣的相關(guān)規(guī)范方面的技術(shù)先進(jìn)性。

關(guān)鍵詞：分支電纜；結(jié)構(gòu)；性能；設(shè)計(jì)要求；規(guī)范

一、分支電纜的結(jié)構(gòu)與性能

（1）產(chǎn)生與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分支電纜是在普通塑力纜基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)。按傳統(tǒng)方法，在樓層配電設(shè)計(jì)中，通常采用的辦法有三種：

①放射式，由地下配電間分別對(duì)各個(gè)樓層引電纜直接供電，卻需要大量的電纜、橋架和較大的電纜井，造價(jià)高，經(jīng)濟(jì)性最差。

②鏈接法，由配電間引出電纜至底層配電箱，再由底層逐層向上鏈接供電，此法經(jīng)濟(jì)性最佳，但由于層數(shù)越多，安全系數(shù)越低（安全系數(shù)是逐級(jí)相乘）。

③分區(qū)樹(shù)干式，把一座高層建筑劃分成n個(gè)單元區(qū)，每個(gè)單元采用電纜接從配電室供電，然后再分配至單元區(qū)內(nèi)各個(gè)樓層。經(jīng)濟(jì)性都比較好，經(jīng)常被采用。

④干線電纜分支法，從配電室引出一根（或數(shù)根）主干電纜，每個(gè)樓層在干線電纜上供頭分支，此法經(jīng)濟(jì)性最好，但施工卻是最麻煩的，更麻煩的是在主電纜上做樓層分支頭時(shí)，受電纜的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)施工條件以及人員素質(zhì)的影響，接頭質(zhì)量參差不齊，但這種方法卻促使人們想到把接頭與電纜一同制造，由此誕生了新一代的建筑配電電纜——分支電纜。

分支電纜是把經(jīng)過(guò)專門(mén)工藝處理的單芯電力電纜作為建筑主干電纜，根據(jù)各具體建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和尺寸量體裁衣，預(yù)先把分支接頭與分支線、主干電纜一同設(shè)計(jì)制造。是把上面第（4）種方法中現(xiàn)場(chǎng)施工和管理的工作由專業(yè)制造廠完成，而且工藝一致性也帶來(lái)了質(zhì)量一致。

（2）結(jié)構(gòu)分支電纜在結(jié)構(gòu)上，分為單芯型和多芯絞合型兩種，每根單芯分支電纜又可分為三部分：①主干電纜；②支線電纜；③分支連接體。

（3）性能分支電纜是一種新型的電力配送電纜，其關(guān)鍵性能有兩項(xiàng)：首先，一根具備良好品質(zhì)的分支電纜，必須是性能優(yōu)良的電力電纜，對(duì)于國(guó)內(nèi)產(chǎn)品，其導(dǎo)體性能、絕緣性能、材料的機(jī)械物理性能均應(yīng)符合GB12706-91標(biāo)準(zhǔn)——電纜的性能是分支電纜產(chǎn)品的基礎(chǔ)指標(biāo)。第二，分支連接體的性能至關(guān)重要，這是分支電纜的關(guān)鍵性能。分支連接體把干線電纜與支線電纜的導(dǎo)體連為一體，并作絕緣防潮處理。

二、相關(guān)規(guī)范對(duì)建筑電氣系統(tǒng)中配電線路的設(shè)計(jì)要求

（1）建筑電氣相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范目前與建筑電氣低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)的規(guī)范主要有：

①GB50052-1995 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范；

②GB50054-1995 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范；

③JGJ/T16-92 民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范；

④GBJ16-87 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（1997年版本）；

⑤GB50045-1995 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范；

由于上述規(guī)范在頒布實(shí)施時(shí)，分支電纜產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有應(yīng)用先例，因此在規(guī)范中并未提及分支電纜，但在眾多條款中體現(xiàn)了設(shè)計(jì)指導(dǎo)方向，總的說(shuō)來(lái)，有三種觀點(diǎn)：

①關(guān)于配電級(jí)數(shù)——越少越好；

②關(guān)于配電方式，從高到低依次為放射式>樹(shù)干式>分區(qū)樹(shù)干式>鏈接式；

③關(guān)于安裝敷設(shè)方式，應(yīng)與環(huán)境、建筑特征、機(jī)電應(yīng)力等多種因素相適應(yīng)。

（2）關(guān)于電纜和母線安裝敷設(shè)方式：

GB50054-94中5.5.1、JGJ/T16-92中9.12.1都規(guī)定“封閉母線宜用于干燥和無(wú)腐蝕性的屋內(nèi)場(chǎng)所?！?/p>

GB50054-94中5.7.2、JGJ/T16-92中4.13.5規(guī)定“豎井垂直布線時(shí)應(yīng)考慮下列因素：垂直干線與分支線的連接方法?！?/p>

GB50054-94中5.7.3豎井內(nèi)垂直布線采用大容量單芯電纜大容量線線作干線時(shí)，應(yīng)滿足下列條件：①載流量要留有一定的裕度；②安裝及維修方便和經(jīng)濟(jì)。

GBJ16-87《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中10.1.4規(guī)定：“消防用電設(shè)備的配電線路應(yīng)穿管保護(hù)。當(dāng)暗敷時(shí)應(yīng)敷時(shí)應(yīng)敷設(shè)在非燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi)，其保護(hù)層厚度不應(yīng)小于3cm，明敷時(shí)必須穿金屬管，并采取防火措施。采用絕緣和護(hù)套為非延續(xù)燃性材料的電纜時(shí)，可不采取穿金屬管保護(hù)，但應(yīng)敷設(shè)在電纜井溝內(nèi)。

GB50045-95《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中對(duì)消防電源及其配電，9.1.4條也規(guī)定了相同內(nèi)容。

上述規(guī)范說(shuō)明：電纜配電比母線具有更好的環(huán)境適應(yīng)性，安裝敷設(shè)更便利。

三、分支電纜配電的技術(shù)先進(jìn)性

（1）分支電纜的配電方式分支電纜配電系統(tǒng)一般如圖所示，在一個(gè)n層的大樓中，垂直豎井干線和各樓層供電由一根整預(yù)制的分支電纜完成，PG是總配電柜，PX是樓層配電箱，ZJX是轉(zhuǎn)接箱，當(dāng)PG與ZJX之間距離不遠(yuǎn)時(shí)，（滿足載流量與起動(dòng)運(yùn)行壓降要求）一般不予選用，這樣可減少一個(gè)連接點(diǎn)，節(jié)約投資。

（2）分支電纜配電的技術(shù)先進(jìn)性從上述配電系統(tǒng)的分析中，可以知道分支電纜可以使樓層配電簡(jiǎn)化成二級(jí)配電，每個(gè)樓層都可以達(dá)到最簡(jiǎn)單的二級(jí)配電，符合規(guī)范中配電級(jí)數(shù)越少越好的原則，這是先進(jìn)性之一。

分支電纜配電系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)是一種放射式配電系統(tǒng)，適用于各種重要場(chǎng)合甚至是特別重要場(chǎng)合的配電，這是先進(jìn)性之二。

分支電纜是一種經(jīng)過(guò)預(yù)制的電力電纜，其外形和結(jié)構(gòu)特征仍然具備電纜特性，而且接頭經(jīng)過(guò)密封絕緣處理，在出廠時(shí)經(jīng)受過(guò)水中耐壓和絕緣電阻試驗(yàn)，因此對(duì)環(huán)境要求低，能適用于潮濕、鹽霧酸堿等環(huán)境，而母線在規(guī)范中明確不能應(yīng)用于這些環(huán)境，比母線適用范圍廣。而且，其安裝方式簡(jiǎn)便，施工工期短，工費(fèi)低，符合規(guī)范中設(shè)計(jì)應(yīng)注重經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn)，這是其技術(shù)先進(jìn)性之三。

四、分支電纜配電設(shè)計(jì)的注意點(diǎn)

從上面的分析可以看出，分支電纜就是一種為現(xiàn)代建筑度身定做、量體裁衣的專業(yè)產(chǎn)品，具有最佳的適用性和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，但在工程設(shè)計(jì)中需注意一點(diǎn)，那就是分支線的保護(hù)問(wèn)題。對(duì)由于支線截面一般都有比干線小，因此，當(dāng)支線發(fā)生過(guò)載或短路時(shí)，干線保護(hù)系統(tǒng)一般不會(huì)對(duì)其發(fā)生作用，必須在支線配電箱中設(shè)置保護(hù)器，保護(hù)器與分支接頭問(wèn)題不超過(guò)3m，如超過(guò)，分支線必須受敷設(shè)在不燃的管或槽中，且當(dāng)該段發(fā)生單相或兩相短路時(shí)，干線保護(hù)應(yīng)能夠斷開(kāi)。對(duì)此，應(yīng)予以注意。

分支電纜作為一種從國(guó)外傳入的新型建筑配電電纜，已經(jīng)在國(guó)內(nèi)眾多工程中得到推廣應(yīng)用，并且已為廣大設(shè)計(jì)人員認(rèn)同并使用。分支電纜配電是一種能滿足現(xiàn)有規(guī)范的一種最先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)的配電方式。