室外場地及配套設施電氣設計初探

中冶置業(yè)集團有限公司 王 偉

1 室外場地及配套設施電氣設計總論

大型建筑群常設有相關室外場地及配套設施，不同類型的建筑群室外配套也不盡相同。本論文以大型體育中心為例介紹室外場地及配套設施的電氣設計。室外電氣設計含有以下某一種或幾種：如室外跳水池、室外足球場等室外場地電氣設計、如第一檢錄處、觀眾配套服務用房的建筑電氣設計，室外能源中心（鍋爐房、制冷機房、水機房）電氣設計，室外道路、平臺電氣設計，高低壓外線設計。本文結合筆者參與設計的大型室外場地設配套設施電氣設計介紹項目經(jīng)驗。1000KVA變壓器無法滿足《民規(guī)》3.3.1第二條要求。故變壓器容量提升一檔至1250KVA。

表1 冷源為三級負荷時負荷計算書變壓器部分

3 室外供電電纜壓降校核

2 室外能源中心負荷等級分析及變壓器的選擇

大型建筑群常設置能源中心為各建筑單體提供冷熱源。各個建筑單體的分級不一樣，負荷等級也不一樣，這就要求電氣設計要根據(jù)負荷等級選擇相適應的供電方案。如果一二級負荷占比較重，變壓器容量適當增大，負載率應適當降低。筆者參與設計了某大型體育中心的能源中心，其制冷機房電制冷冷水機組為體育中心全部甲級場館和乙級場館提供冷源。按照規(guī)范條文，甲級體育場館的空調用電應該為二級負荷，乙級體育場館的空調負荷應該為三級負荷。這在電氣設計上存在一個疑難點：暖通專業(yè)部分機組在向各場館的供冷等級是沒有差別的，電氣專業(yè)的規(guī)范1要求甲級場館供冷設備的負荷等級是二級，乙級場館供冷設備的負荷等級是三級負荷。同時供電的兩路及以上供配電線路中，其中一路中斷供電時，其余線路應能滿足全部一級負荷及二級負荷的供電要求2。首先電氣專業(yè)在前期綜合定案的時候要求暖通專業(yè)對不同級別場館供冷供熱上分開。其次在考慮變壓器容量時需要從兩路高壓電源供電的成對變壓器中一路電源故障，另一臺變壓器要能承擔全部的一、二級負荷。以筆者參與某能源中心為例，在將冷源全部考慮為三級負荷時，負荷計算書的變壓器容量部分如表1。

按表1選擇兩臺1000KVA變壓器即可，但由于為甲級場館服務的冷水機組為兩臺容量347KW和一臺220KW的機組，甲級場館的二次泵、應急照明等其他二級負荷共90KW，共1004KW，

室外供電電纜的特點是距離長，壓降較大。

戶外的景觀照明、道路照明等控制壓降應在-10%，考慮到配電箱到用電設備端子處還有壓降，設計要求控制變配電室到配電箱的壓降控制在-5%。根據(jù)《工業(yè)與民用配電手冊》第三版（以下簡稱《配電手冊》）表9-63線路的電壓損失計算公式給了三相平衡負荷線路的電壓損失公式。

終端負荷用電流矩IL（A*KM）?？偨Y1KV交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜用于三相380V系統(tǒng)的電壓見表2。本項目設計時適用《工業(yè)與民用配電手冊》第三版，現(xiàn)在已經(jīng)出版了第四版。

表2 1KV電力電纜用于三相380V系統(tǒng)的電壓損失

筆者以某一條供電線路為例說明如何計算線路壓降及通過調整線纜標稱截面控制壓降。此線路共有三個配電箱鏈接，從變配電室依次鏈接至AL1鏈接至AL2再鏈接至AL3。筆者通過計算AL3進線處電流，再根據(jù)電流矩計算出電壓降，再逐次計算出AL2，AL1處電壓降，從而得到從變配電室出線至配電箱末端的總壓降，計算表格見下表3。

表3 供電回路配電箱壓降計算表

從而得到壓降為8.17%，超過預定值。計算結果見表4。

表4 供電回路電纜調整計算表

通過調整原電纜截面，將電壓壓降控制在3.86%，符合設計要求。

4 總結

不同性質、規(guī)模的建筑群室外場地及配套設施也不相同，且室外建筑體量較小但多變，供電線路長，電壓偏差較大，電擊危險點也比較多。室外電氣設計需要首先分析負荷等級和項目具體設計條件，給出合適的供電方案，并根據(jù)手冊、規(guī)范予以校驗，調整常規(guī)的設計參數(shù)。以達到最優(yōu)的設計效果。