星級(jí)酒店低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

張文海

(漢嘉設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司廈門分公司 福建廈門 361000)

0 引言

近年來，星級(jí)酒店建筑形式多樣、功能復(fù)雜，特別是四星級(jí)及以上酒店，為客人提供多類型服務(wù)及娛樂休閑，將住宿、商務(wù)接待、餐飲、康體、游樂集于一體。酒店內(nèi)的用電設(shè)備也越多越雜，對(duì)于低壓供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出更高的要求，但在星級(jí)酒店施工或改造設(shè)計(jì)過程中，低壓配電系統(tǒng)常出現(xiàn)以下幾個(gè)問題：負(fù)荷等級(jí)不明確、負(fù)荷指標(biāo)不合理、供電電壓不保證、低壓配電不合理。因此，本文針對(duì)此類酒店的供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析及探討。

1 負(fù)荷等級(jí)劃分

要能保證酒店高低壓變配電一次系統(tǒng)可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)，就要先對(duì)各種用電負(fù)荷進(jìn)行合理地確定用電負(fù)荷等級(jí)。首先，依據(jù)GB/T14308-2010《旅游飯店星級(jí)的劃分及評(píng)定》明確其星級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；然后，依照J(rèn)GJ62-2014《旅館建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]、GB50016-2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》[2](以下簡(jiǎn)稱《建規(guī)》)、JGJ 16-2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》[3](以下簡(jiǎn)稱《民規(guī)》)等相關(guān)國家設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。對(duì)于四星及以上酒店的供電要求按一級(jí)負(fù)荷，具體各用電設(shè)備負(fù)荷等級(jí)如表1所示。

表1 四星級(jí)及以上酒店負(fù)荷分級(jí)要求[1]

2 負(fù)荷估算

根據(jù)實(shí)踐工程經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合酒店管理提供的數(shù)據(jù)參考，酒店各功能區(qū)域的負(fù)荷按照表2進(jìn)行估算[8],負(fù)荷指標(biāo)中不包含空調(diào)負(fù)荷。

表2 四星級(jí)及以上酒店各功能區(qū)域的負(fù)荷指標(biāo)

3 供電電源

根據(jù)GB 50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》[4]規(guī)定，一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由雙重電源供電，當(dāng)一電源發(fā)生故障時(shí)，另一電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞[4]。因此,星級(jí)酒店一般要求從市政引2路高壓電源至項(xiàng)目所在地。兩路高壓同時(shí)供電，互為100%備用。10kV母線采用單母線分段接線方式，母聯(lián)開關(guān)手動(dòng)或自動(dòng)投入；低壓母線亦采用單母線分段接線方式，低壓母線間設(shè)手動(dòng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)。

為進(jìn)一步保證消防負(fù)荷和重要負(fù)荷供電可靠性，在項(xiàng)目市政雙回路供電的同時(shí)配置柴油發(fā)電機(jī)。星級(jí)酒店常用高低壓主接線示意圖如圖1所示。

圖1 四星級(jí)及以上酒店常用高低壓系統(tǒng)示意圖

4 應(yīng)急電源設(shè)置

依JGJ62-2014《旅館建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》6.3.1條第2款規(guī)定，四級(jí)旅館建筑宜設(shè)自備電源，五級(jí)旅館建筑應(yīng)設(shè)自備電源[1]。星級(jí)酒店采用自備柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源。市電與自備發(fā)電機(jī)組之間設(shè)機(jī)械電氣聯(lián)鎖，柴油發(fā)電機(jī)自啟動(dòng)信號(hào)取自變配電室低壓主開關(guān)的輔助接點(diǎn)。在市電斷電時(shí)，需在15s內(nèi)自動(dòng)投入供電。

對(duì)特別重要的一級(jí)負(fù)荷，如安防系統(tǒng)、經(jīng)營及設(shè)備管理用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等重要弱電系統(tǒng)，需再配置UPS不間斷電源；對(duì)應(yīng)急照明系統(tǒng)則采用柴油發(fā)電機(jī)加EPS系統(tǒng)設(shè)備聯(lián)合供電。

5 低壓配電系統(tǒng)

5.1 客房配電系統(tǒng)

客房照明負(fù)荷，采用密集型母線槽，樹干式接插接箱供電；高級(jí)客房采用雙回路電纜T接箱至各層客房配電雙切換箱。每間客房設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的客房配電箱，酒店裝飾為了美觀，常將配電箱設(shè)置在衣櫥內(nèi)，這時(shí)配電箱采用暗裝到墻體，且箱體與衣櫥的木質(zhì)結(jié)構(gòu)必須用防火墊或防火巖棉隔離等安全防護(hù)處理，并便于維修。

根據(jù)JGJ62-2014《旅館建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，四級(jí)及以上旅館建筑的每間客房至少應(yīng)有一盞燈接入應(yīng)急供電回路[1]。客房門入口小走廊筒燈通常由正常電源供電，又由應(yīng)急電源供電。正常電源供電時(shí)，受客房房控系統(tǒng)控制或開關(guān)控制，火災(zāi)時(shí)由應(yīng)急電源供電且強(qiáng)制點(diǎn)亮。

5.2 廚房配電系統(tǒng)

廚房容量較大且重要的動(dòng)力負(fù)荷，采用電纜直接從低壓柜放射式供電。每個(gè)廚房區(qū)域設(shè)置一個(gè)動(dòng)力配電柜和冷庫應(yīng)急雙切換箱動(dòng)力柜。冷庫應(yīng)急雙切換柜常用電源從廚房動(dòng)力配電柜引來，備用電源從低壓柜應(yīng)急母線段引來。

5.3 空調(diào)配電系統(tǒng)

星級(jí)酒店空調(diào)系統(tǒng)，通常采用中央空調(diào)冷水機(jī)組，大空間區(qū)域末端采用全空氣系統(tǒng)，客房區(qū)末端風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)機(jī)；冬季采暖采用常壓熱水鍋爐。變配電室內(nèi)設(shè)置專用的變壓器；空調(diào)動(dòng)力負(fù)荷容量較大且較集中，采用密集型母線槽放射式供電。

5.4 宴會(huì)廳、多功能廳配電

宴會(huì)廳、多功能廳，采用電纜直接從低壓柜放射式供電。宴會(huì)廳、多功能廳內(nèi)，設(shè)置一個(gè)照明配電箱，一個(gè)應(yīng)急照明配電箱，一個(gè)舞臺(tái)電源預(yù)留配電柜。照明配電箱，采用雙電源供電，一路接入柴油發(fā)電機(jī)組。舞臺(tái)電源預(yù)留，常按150kW～200kW考慮[7]。

5.5 常見問題分析

低壓配電系統(tǒng)，應(yīng)結(jié)合酒店電氣設(shè)備負(fù)荷和各功能區(qū)域進(jìn)行合理配電，保證供電可靠性、安全性、靈活性。設(shè)計(jì)時(shí)常出現(xiàn)以下3個(gè)問題：

(1)配電線路繁雜，從變壓器低壓側(cè)到末端配電箱的配電級(jí)數(shù)超過三級(jí)。設(shè)計(jì)時(shí)，低壓配電不宜超過三級(jí)，應(yīng)合理選擇供電方式。

(2)配電箱設(shè)置原則不明確，常將不同功能區(qū)域、不同用電性質(zhì)的用電共用一個(gè)配電總箱。設(shè)計(jì)時(shí)，將大堂、大堂吧、會(huì)議室、多功能廳等各功能房單獨(dú)設(shè)置一個(gè)配電總箱，將洗衣房、廚房、冷庫等設(shè)備房的照明、動(dòng)力分開設(shè)置獨(dú)立的配電箱。

(3)配電箱前端開關(guān)和電纜選擇偏小，且出線回路無備用回路，有新增設(shè)備需供電時(shí)，無法就近從配電箱接。設(shè)計(jì)時(shí)，配電箱內(nèi)一般預(yù)留20%的容量，且不小于2開關(guān)作為備用回路[6]。

6 消防設(shè)備配電設(shè)計(jì)

6.1 消防設(shè)備配電系統(tǒng)

《民規(guī)》規(guī)定，照明、電力、消防及其他防災(zāi)用電負(fù)荷，應(yīng)分別自成配電系統(tǒng)[3]。從變配電室低壓柜出線就將消防電源分出獨(dú)立系統(tǒng)。消防配電方式，主要分為樹干式、放射式和鏈?zhǔn)?。?duì)于消防電梯、消防水泵、消防風(fēng)機(jī)等消防系統(tǒng)，采用放射式供電，從變配電室低壓柜直接出線；對(duì)于應(yīng)急照明系統(tǒng)，采用樹干式；對(duì)于防火卷簾等容量較小的消防設(shè)備，可采用鏈?zhǔn)?，鏈接小設(shè)備臺(tái)數(shù)不超過5臺(tái)。消防設(shè)備的雙回路供電，應(yīng)在其配電線路的最末一級(jí)配電箱處自動(dòng)切換，消防配電線路及控制回路按防火分區(qū)劃分。消防用電設(shè)備、消防配電柜、消防控制箱等應(yīng)設(shè)置有明顯標(biāo)志，同時(shí)產(chǎn)品具有消防認(rèn)證。

6.2 消防線路選型及保護(hù)

《建規(guī)》規(guī)定，消防配電線路宜與其他配電線路分開敷設(shè)在不同的電纜井、溝內(nèi)；確有困難需敷設(shè)在同一電纜井、溝內(nèi)時(shí)，應(yīng)分別布置在電纜井、溝的兩側(cè)，且消防配電線路應(yīng)采用礦物絕緣類不燃性電纜[2]。酒店屬于人員密集的公共場(chǎng)所，應(yīng)采用阻燃低煙無鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜。常規(guī)做法是消防配電線路及其他配電線路共用一個(gè)強(qiáng)電井，分別設(shè)置在強(qiáng)電井兩側(cè)，強(qiáng)電井中消防線路采用礦物絕緣類不燃性電纜。消防設(shè)備的分支干線，可采用有機(jī)絕緣耐火類電纜。

同時(shí)，對(duì)于突然斷電比過負(fù)荷造成的損失更大的線路，該線路的過負(fù)荷保護(hù)應(yīng)作用于信號(hào)而不應(yīng)切斷電路[5]。因此，消防電梯、消防水泵、消防風(fēng)機(jī)配電線路所設(shè)置的保護(hù)電器的過負(fù)荷裝置，只動(dòng)作于報(bào)警而不能動(dòng)作于切斷電源。消防選用的所有雙電源切換裝置，不帶過載及短路保護(hù)(PC級(jí))。

消防線路設(shè)置消防電源監(jiān)控系統(tǒng)，通過消防監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控供電電源和備用電源的工作狀態(tài)、欠壓報(bào)警信息和故障報(bào)警信息及過負(fù)載(過流)保護(hù)信息，當(dāng)線路產(chǎn)生故障時(shí)，可及時(shí)對(duì)其進(jìn)行排查、維修。

6.3 消防配電線路敷設(shè)問題

《建規(guī)》規(guī)定，消防配電線路明敷時(shí)，應(yīng)穿金屬導(dǎo)管或采用封閉式金屬槽盒保護(hù)，并應(yīng)采取防火保護(hù)措施；當(dāng)采用阻燃或耐火電纜并敷設(shè)在電纜井、溝內(nèi)時(shí)，可不穿金屬導(dǎo)管或采用封閉式金屬槽盒保護(hù)；當(dāng)采用礦物絕緣類不燃性電纜時(shí)，可直接明敷。暗敷時(shí)，應(yīng)穿管并應(yīng)敷設(shè)在不燃性結(jié)構(gòu)內(nèi)，且保護(hù)層厚度不小于30mm[2]。酒店消防線路，通常敷設(shè)在消防專用橋架和金屬導(dǎo)管內(nèi)，便于維護(hù)管理。消防配電干線敷設(shè)，采用消防專用橋架，且消防專用橋架外壁涂覆有防火保護(hù)層，消防分支線穿管采用鍍鋅鋼管(SC)。當(dāng)供給同一消防設(shè)備的消防配電線路兩回線路在同一橋架、線槽內(nèi)敷設(shè)時(shí)，應(yīng)在橋架或線槽內(nèi)采用金屬防火隔板將其分開。消防用電纜應(yīng)選用防火橋架及防火支架。

7 結(jié)語

在星級(jí)酒店低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，首先需要了解的是項(xiàng)目、市政等基礎(chǔ)資料以及酒店管理公司的電氣要求；其次，依序?qū)ω?fù)荷等級(jí)、負(fù)荷估算、供電電源、應(yīng)急電源進(jìn)行分析和確定；最后，對(duì)不同功能、不同性質(zhì)的用電設(shè)備進(jìn)行合理的低壓配電和消防配電設(shè)計(jì)。以上是對(duì)星級(jí)酒店供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一些體會(huì)，以供參考。