淺談居民小區(qū)的供配電設(shè)計(jì)

林天一

摘 要 伴隨社會(huì)發(fā)展水平的不斷提升，目前社區(qū)結(jié)構(gòu)中存在居民樓較為密集、樓距無(wú)法滿(mǎn)足規(guī)定要求且電能依賴(lài)程度逐步加深，同時(shí)供配電系統(tǒng)覆蓋范圍和供電性能存在上限，通常需要搭建多個(gè)供電箱才可以滿(mǎn)足社區(qū)的電能需求等問(wèn)題。為了防止在用電高峰時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)行的問(wèn)題，系統(tǒng)架設(shè)回路時(shí)盡量避免選用單一線(xiàn)路模式。不僅如此，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合社區(qū)實(shí)際的建筑布局以及樓體結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，選取最佳的供電模式，保證電能供給方式和區(qū)域內(nèi)實(shí)際的居民情況相匹配。本文結(jié)合社區(qū)實(shí)際的供配電系統(tǒng)發(fā)展情況進(jìn)行研究，為未來(lái)發(fā)展提供指導(dǎo)意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞 住宅小區(qū) 供電 配電 設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2020）02-0040-02

通常來(lái)說(shuō)，社區(qū)采用的供電模式有以下兩類(lèi)：其一是單項(xiàng)電源模式，主要適合聯(lián)體結(jié)構(gòu)的住宅區(qū)域;其二是三相供電模式，主要適合復(fù)式結(jié)構(gòu)的住宅區(qū)域。在社區(qū)內(nèi)普遍建立有專(zhuān)門(mén)的供配電服務(wù)中心，將電能按照預(yù)期方案進(jìn)行配發(fā)[1]。供配電模式通常選擇單環(huán)網(wǎng)體系或雙射體系，能夠保證某一條線(xiàn)路出現(xiàn)運(yùn)行問(wèn)題后自動(dòng)將負(fù)荷跳轉(zhuǎn)到另外線(xiàn)路側(cè)。對(duì)社區(qū)的配電系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，要全面把控該區(qū)域內(nèi)的居民特性，由此保證設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

1 社會(huì)發(fā)展對(duì)居民住宅小區(qū)供配電的要求

隨著時(shí)代的發(fā)展和進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)水平得到很大的提升，人們用電量在急劇的增加，因此，要從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展作為出發(fā)點(diǎn)，能夠盡量的減少拆除重建的次數(shù)，避免給居民帶來(lái)不利的影響。設(shè)計(jì)人員能夠在供配電設(shè)計(jì)中，要結(jié)合城鎮(zhèn)總體規(guī)劃來(lái)進(jìn)行?，F(xiàn)代城市發(fā)展之下，土地資源的短缺問(wèn)題更加的嚴(yán)重，因此，設(shè)計(jì)人員在實(shí)施供配電設(shè)計(jì)和建設(shè)中，必須要確保各項(xiàng)設(shè)施能夠正常運(yùn)行的前提下，盡量的縮小占地面積，從而避免給公共綠化產(chǎn)生不利的影響，也不會(huì)給小區(qū)的形象和人們的生活帶來(lái)不便。

2 城市居民住宅小區(qū)供配電設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的基本原則

2.1 簡(jiǎn)潔性

當(dāng)前的城市居民小區(qū)都要根據(jù)需要安裝很多配套設(shè)施，一般都是天然氣、自來(lái)水等管道基礎(chǔ)設(shè)施，這時(shí)小區(qū)的內(nèi)部管道已經(jīng)非常的復(fù)雜，所以為了能夠有效的減少這些設(shè)施、設(shè)備之間的相互影響，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要秉承簡(jiǎn)潔性的基本原則，要避免有多余設(shè)備存在影響。同時(shí)為了能夠使得設(shè)備運(yùn)行更加的安全、穩(wěn)定，要避免操作失誤過(guò)多的發(fā)生，工作人員也能夠日常的檢查與維修管理，在設(shè)計(jì)和建設(shè)中，應(yīng)該保證設(shè)備和線(xiàn)路分合閘更加的直觀(guān)、順暢，這種設(shè)計(jì)方式有著明顯的優(yōu)勢(shì)，那就是在供配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障問(wèn)題后，能夠及時(shí)進(jìn)行處理，確保系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定的運(yùn)行[2]。

2.2 可靠性

可靠性是供配電設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循的最基本原則，就是在設(shè)計(jì)中要綜合分析實(shí)際電負(fù)荷的等級(jí)，能夠做好應(yīng)急設(shè)計(jì)，以避免故障問(wèn)題的出現(xiàn)而影響人們的正常生活，也可以給故障處理提供必要搶修時(shí)間。

2.3 安全性

在設(shè)計(jì)中，要明確所有操作切換和電氣設(shè)備的運(yùn)行更加的安全、可靠，同時(shí)進(jìn)行必要的安全防護(hù)，從而可以防止發(fā)生類(lèi)似的安全事故問(wèn)題。同時(shí)，還應(yīng)該確保人們?cè)谶M(jìn)行線(xiàn)路或者設(shè)備的檢查、維修等工作時(shí)，能夠確保所有電器設(shè)備都能夠在額定電流、額定電壓的條件下正常運(yùn)行。

3 居民小區(qū)供配電設(shè)計(jì)的問(wèn)題與方案

3.1 居民小區(qū)供配電設(shè)計(jì)的問(wèn)題

3.1.1 斷路器的選用方面

在社區(qū)進(jìn)行實(shí)際的配電系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的過(guò)程中，通常會(huì)發(fā)生斷路設(shè)備選取不合理的問(wèn)題，部分設(shè)計(jì)人員在構(gòu)建方案時(shí)往往會(huì)應(yīng)用更高級(jí)的斷路設(shè)備，主觀(guān)認(rèn)定等級(jí)越高的斷路設(shè)備能提供更好的安全系數(shù)，確保區(qū)域內(nèi)電能供給穩(wěn)定。但從實(shí)際應(yīng)用來(lái)說(shuō)，高級(jí)斷路設(shè)備普遍具有不足之處，尤其是末端位置出現(xiàn)突增的故障電流后，高級(jí)斷路設(shè)備可能會(huì)引起多級(jí)斷路設(shè)備的跳轉(zhuǎn);不僅如此，選取斷路設(shè)備的過(guò)程中還存在共性問(wèn)題，就是選用較多的非選擇性裝置，由于某些人數(shù)較少的社區(qū)對(duì)于電能需求不高，通常線(xiàn)路中流經(jīng)的電流參數(shù)最大值僅為百安培，所以在該區(qū)域中設(shè)置過(guò)多的選擇性裝置，就會(huì)造成資源浪費(fèi)，出現(xiàn)冗余問(wèn)題[3]。此外，未能有效確定斷路設(shè)備的具體參數(shù)以及同供電系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行參數(shù)不符合也是系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)較為多見(jiàn)的問(wèn)題。常見(jiàn)的問(wèn)題還有上級(jí)過(guò)電流脫扣器設(shè)定的參數(shù)過(guò)低，甚至出現(xiàn)比下級(jí)斷路設(shè)備參數(shù)還低的情況，導(dǎo)致選擇性裝置無(wú)法有效運(yùn)作。如果出現(xiàn)電路運(yùn)行問(wèn)題，斷路設(shè)備無(wú)法發(fā)揮出應(yīng)有作用，就會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。

3.1.2 回路設(shè)計(jì)方面

從近期社區(qū)中設(shè)計(jì)的配電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，大多會(huì)忽略回路部分。某些設(shè)計(jì)人員為了自身方便，會(huì)將照明和插座位置的回路數(shù)盡可能縮減。少數(shù)設(shè)計(jì)人員甚至?xí)耆鲆曔@一環(huán)節(jié)，完全不配置回路，導(dǎo)致線(xiàn)路結(jié)構(gòu)中的橫截面無(wú)法滿(mǎn)足預(yù)期要求，進(jìn)而造成在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)超負(fù)荷問(wèn)題。如果電氣線(xiàn)路運(yùn)行于超負(fù)荷狀態(tài)，就會(huì)破壞原有的絕緣性能，導(dǎo)致溫度指標(biāo)急劇攀升，以致于用戶(hù)端的電器設(shè)備會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的損耗，甚至造成較大規(guī)模的破壞問(wèn)題，無(wú)法有效保證社區(qū)居民的財(cái)務(wù)安全。所以實(shí)際設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)方案時(shí)，需要注意各住戶(hù)自身的配電模式，將回路結(jié)構(gòu)落在實(shí)處，消除可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)。整個(gè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)充分注意，技術(shù)人員不可以在設(shè)計(jì)方案時(shí)肆意調(diào)整，一旦隨意調(diào)整導(dǎo)線(xiàn)位置和插座位置，就會(huì)在實(shí)際運(yùn)行階段遺留安全風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 解決方案分析

對(duì)社區(qū)供配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，要在電流參數(shù)較高的反饋線(xiàn)路中配置相應(yīng)的選擇斷路設(shè)備，短延時(shí)過(guò)電流脫扣設(shè)備的電流參數(shù)需要保證超過(guò)下級(jí)斷路設(shè)備的瞬時(shí)電流的1.2倍以上，整個(gè)延時(shí)周期要超過(guò)0.3s。瞬時(shí)過(guò)電流脫扣設(shè)備的電流指標(biāo)應(yīng)當(dāng)盡可能提高。中間保護(hù)裝置需要選擇質(zhì)量可靠、分?jǐn)嘈阅芎们冶阌诰S護(hù)的斷路設(shè)備[4]。

末端位置的回路保護(hù)裝置不存在選擇需求，應(yīng)當(dāng)選用非選擇類(lèi)型的斷路設(shè)備，但需要保證接地問(wèn)題發(fā)生后可以及時(shí)處理。為用戶(hù)側(cè)搭建配電箱，通常裝設(shè)在臨近入口位置的承重墻體，同時(shí)配電箱內(nèi)要配備有對(duì)應(yīng)的斷路裝置。如果用戶(hù)側(cè)僅存在一路回路，要為其增設(shè)漏電斷路裝置。如果插座回路超過(guò)兩路以后，就需要加裝漏電保護(hù)體系，為各個(gè)插座配備獨(dú)立的斷路裝置，并且某些大型設(shè)備要采用專(zhuān)門(mén)的回路設(shè)計(jì);在居民樓內(nèi)部開(kāi)展回路方案設(shè)計(jì)時(shí)，需要注重照明、空調(diào)等常用設(shè)備的插座回路，以此為基礎(chǔ)計(jì)算大型設(shè)備的負(fù)荷指標(biāo)，根據(jù)具體的測(cè)試結(jié)果完成回路方案，不可以主觀(guān)臆斷。

4 高、低壓分線(xiàn)設(shè)備選擇

4.1 高、低壓電纜分支箱選擇

高壓電纜的分配體系主要是在進(jìn)線(xiàn)位置設(shè)置開(kāi)關(guān)模式的分纜箱，該模式的分配箱選用單元柜類(lèi)型。

低壓電纜的分配系統(tǒng)主要采用DFW-0.4kv結(jié)構(gòu)，該模式的分支箱有如下特點(diǎn)：絕緣性能好、密閉性能好且穩(wěn)定性高，有效適用在居民住宅區(qū)域。

4.2 高、低壓電纜選擇

進(jìn)行方案設(shè)計(jì)的過(guò)程中要遵守以下原則：防止電纜被外力破壞、避免出現(xiàn)過(guò)熱和腐蝕等問(wèn)題;便于后期維護(hù)和建設(shè);規(guī)避施工現(xiàn)場(chǎng)中已經(jīng)規(guī)劃完成的區(qū)域;以安全運(yùn)行為核心，盡可能縮減電纜長(zhǎng)度。

對(duì)于居民住宅區(qū)域的配電項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，電纜應(yīng)當(dāng)選用直埋模式的架構(gòu)技術(shù)，高壓電纜要保證外部的保護(hù)套符合預(yù)期目標(biāo)，確保性能指標(biāo)達(dá)到要求?；谝淮蝹?cè)變壓設(shè)備的電流參數(shù)，確定實(shí)際的高壓電纜保護(hù)設(shè)備，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行[5]。

5 合理選擇變壓器

電力變壓裝置是配電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)所在。實(shí)際確定配電變壓裝置的型號(hào)時(shí)，應(yīng)當(dāng)明確用戶(hù)的用電性能，全面把控變壓設(shè)備的裝設(shè)數(shù)目、類(lèi)別和容量指標(biāo)。確定變壓設(shè)備的位置時(shí)需要將其安放在負(fù)荷中心，從而完成對(duì)電壓參數(shù)的有效管控。在進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)的過(guò)程中，要選取最優(yōu)的變電裝置，要在社區(qū)供配電系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)時(shí)注重變壓設(shè)備的選型，同時(shí)也要明確社區(qū)內(nèi)部的負(fù)荷情況，綜合周邊的環(huán)境影響和節(jié)能因素，保證設(shè)備選型的科學(xué)合理。

5.1 變壓器的容量選擇

在設(shè)計(jì)變壓設(shè)備的容量指標(biāo)和數(shù)目參數(shù)時(shí)要采用需要系數(shù)法，并確定相應(yīng)的供配電結(jié)構(gòu)。結(jié)合實(shí)際的用戶(hù)側(cè)定額參數(shù)、負(fù)荷性能和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)需要系數(shù)來(lái)算出精確的負(fù)荷值，同時(shí)考量設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的損耗情況，并保證滿(mǎn)足規(guī)定的功率因數(shù)，確保變壓設(shè)備發(fā)揮作用。

5.2 變壓器臺(tái)數(shù)的確定

變壓裝置的數(shù)目選擇需要保證負(fù)荷的穩(wěn)定。通常為重要性較高的用戶(hù)設(shè)置最少兩臺(tái)變壓裝置。對(duì)于負(fù)荷參數(shù)波動(dòng)較大的用戶(hù)提供以經(jīng)濟(jì)性為主的運(yùn)行體系，設(shè)置兩臺(tái)以上的變壓裝置。在擁有兩臺(tái)以上變壓裝置的系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)，一旦某一臺(tái)設(shè)備斷開(kāi)后，就需要另一臺(tái)設(shè)備承擔(dān)全部的負(fù)荷指標(biāo)。為了保證設(shè)備容量較高且負(fù)荷集中的系統(tǒng)穩(wěn)定工作，需要為其配備高容量變壓裝置。

5.3 配電變壓器

住宅區(qū)域進(jìn)行供配電系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)要選用密封性能良好的油浸變壓設(shè)備和干式變壓設(shè)備，具體選型要結(jié)合實(shí)際情況。整體的配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要遵循環(huán)保、可靠且便于維護(hù)的理念;對(duì)于高層樓體、地下室以及特殊防火要求的場(chǎng)所中應(yīng)采用干式變壓設(shè)備。具體的配電變壓裝置額定參數(shù)需要參照國(guó)家規(guī)定。

5.4 居住區(qū)公用變壓器容量的確定

實(shí)際設(shè)計(jì)社區(qū)的配電系統(tǒng)方案時(shí)，要結(jié)合負(fù)荷指標(biāo)和功率因進(jìn)行標(biāo)定。變壓裝置的需要系數(shù)應(yīng)當(dāng)參考社區(qū)內(nèi)的總用戶(hù)量進(jìn)行確定，戶(hù)數(shù)和需要系數(shù)之間存在正相關(guān)關(guān)系，但最低指標(biāo)不可低于0.45，也就是配電變壓裝置的容量要保證在0.45的需要系數(shù)以上進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)，應(yīng)對(duì)10kv電器進(jìn)行主接線(xiàn)及其設(shè)備選擇，住宅小區(qū)不同，則其所用電負(fù)荷量也不同，期間小型多層住宅小區(qū)中的用電負(fù)荷較為單一，這時(shí)設(shè)計(jì)只需設(shè)置簡(jiǎn)單的箱式變電站即可;但若是小高層和高層住宅小區(qū)，則應(yīng)設(shè)置10kv開(kāi)閉所。

6 結(jié)語(yǔ)

居民小區(qū)配電設(shè)計(jì)對(duì)于小區(qū)的正常運(yùn)行、居民生命財(cái)產(chǎn)安全有著直接的影響，所以要按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展設(shè)計(jì)，選擇最佳斷路器設(shè)施，能夠避免發(fā)生電路故障問(wèn)題，能夠保障電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性，從而可以消除安全隱患，為居民的正常生活、安全保障提供良好基礎(chǔ)條件。

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