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浅谈高层建筑配电干线分支方式摘要：高层建筑垂直配电干线的几种方式，包括插接式封闭母线槽、预制分支电缆、电缆绝缘穿刺线夹等，几种配电方式的优缺点比较。关键词：插接式母线槽预分支电缆绝缘穿刺连接器随着我国建筑业的迅猛发展，高层建筑越来越普及，在高层建筑配电系统电气设计中，供电可靠性、工程经济性和施工便利性也就显得越来越重要。因此，从建设单位、设计单位、承建施工单位都在寻求更加先进的、更加经济的、性能更加优越的、占用有效空间更小的、施工周期更短的供配电施工技术和方法。一、电缆分支方式由于现代高层建筑配电的复杂性和供电容量的增加，对配电主干线的可靠性及经济性的要求越来越高，要求是输送容量大，能承受较大的短路负荷；电压降和电能损失小；供电安全，绝缘可靠，防火性能好；可挠性大，抗震性好；分支容易，施工维修方便；占据空间小，造价小。在建筑高层楼宇配电干线电缆分支中，按其发展历史的先后次序分为：插接式母线槽、预分支电缆、绝缘穿刺连接器。1.插接式母线槽：插接式封闭母线槽配电方式已广泛地应用在高层建筑中。封闭母线槽的种类可分为三相三线制、三相四线制、三相五线制等几种，按绝缘方式分可分为空气绝缘型、密集型、复合绝缘型、高强型等，额定工作电流为250A至5000A不等，主要结构是由优质钢板弯制的外壳、导电铜（铝）排、绝缘材料及有关附件等组成。主要用于大负荷配电线路中，传输分配电能之用。适用于车间、老企业改造、实验楼、高层建筑等场合。与传统的电缆配电方式比较，具有体积小，过载能力强、散热性能好、分接方便、维护方便、能防止过载失火、安全可靠、使用寿命长等优点。一般高层建筑电气竖井内安装的母线槽每层均有一个插接接头，母线槽出厂后须分段运至施工现场用螺栓进行安装连接，且要保证适中的接头力矩，对安装工人的技术要求较高，母线槽的安装质量直接影响使用功能，其安装步骤多，要求高，施工周期长，另外母线槽在防水、耐腐蚀、抗震、抗位移等方面能力较差。2.预分支电缆：所谓预分支电缆，就是在电缆要求的部位设置电缆T接头。它是在工厂用特定的工艺制作接头，接头部分用PVC合成材料分二次注塑而成。分支电缆产品的电气性能和物理性能在出厂前均经过严格的测试，因此它有可靠性高、气密防水、阻燃耐火等优点，而且价格较低、安装方便、施工周期短、毋须维护。分支电缆由电缆本体（干线和分支线）、绝缘分支接头、绝缘吊头（末端装置）和安装附件组成，主电缆单根截面可做到10～1000mm2，分支电缆截面10～240mm2。预分支电缆技术是我国近几年来引进和开发的，主要用于高层建筑动力与照明供电主干线系统的新型结构的电缆产品，它的出现改变了长期在施工现场制作电缆接头的历史，同时它又是低压配电系统用电缆的一大突破。它具有配电安全可靠，防水性、气密性、耐腐蚀性、抗震性良好，环境要求低、免维护、更经济等特点，但由于预分支电缆在工厂一次成型，因此对订货这一环节，用户必须提供完整而准确的资料，预分支电缆定货前需对配电系统图和建筑电气竖井内配电系统的实际尺寸(竖井高度、层高、每层分支头位置等)进行测量，工厂再根据实际尺寸制作，生产出来的预分支电缆具有不可变更性。为避免因楼层功能改变引起容量的变动，还需将预分支电缆的干线和支线截面均放大一级，特殊情况还应预留分支线以供备用。3.绝缘穿刺连接器：该连接方式具有安装简便，低成本，安全可靠免维护的特点。它不须预定，在施工现场制作，可以在电缆任意位置做T型分支,无需截断主电缆、无需剥去电缆的绝缘层即可做电缆分支，不破坏电缆的机械性能和电气性能，线夹的金属刀口可随着力矩螺栓的拧紧而穿透绝缘层接触到干线芯导体，从而将干线电源引出（T接），接头完全绝缘，可带电作业，可以在电缆任意位置作现场分支。不需使用终端箱、分线箱。且接头耐扭曲，防震、防水、防腐蚀老化。绝缘穿刺线夹保留了传统T接方式现场制作的灵活性和可调整性，同时完整解决了传统电缆T接的各种技术难题，从而可能发展成为最有发展前途的供电线路分支技术，特别适合于用在高层住宅干线系统等供电容量较小的配电系统中。使用绝缘穿刺连接器做电缆分支，综合效益明显，性价比优于以往的传统连接方式。二、电缆分支性能建筑市场上长期以来，封闭母线与传统的电缆配电方式相比具有传输电流大(最大可至5000A)、结构紧凑、体积小(以载流量1000A为例，国产母线槽截面为135mm*170mm)、互换性及通用性强、绝缘强度及动稳定性能较高等优点。国内外几十年的安装使用证明，在高层建筑中，它是目前普遍采用的一种垂直配电干线方式。但是高层建筑竖井空间以及要求越来越高的供电可靠性，母线槽的局限性越来越明显。传统的母线槽在大负荷配电线路中使用最多，其最大额定电流可做到5000A，而预制分支电缆载流量目前可做到1600A，性能价格比较高。预制分电缆与母线槽相比，无论在制作工艺、材料性能、产品质量还是生产成本、安装技术和施工方法上，都体现了较大的优势。但是，预制分支电缆也有自己的局限性，价格较高，需专门设备吊装，费时费工。即线缆的额定电流在1600A以内，超过1600A为非标产品，性能价格比就无优越性。绝缘穿刺线夹分支具有预分支电缆不具备的优势，它不须预定，在施工现场制作，可以在电缆任意位置做T型分支,不需要截断干线电缆,不需要剥去干线电缆的绝缘皮，不破坏电缆的机械性能和电气性能，线夹的金属刀口可随着力矩螺栓的拧紧而穿透绝缘层接触到干线芯导体，从而将干线电源引出（T接），接口处是密封结构防护等级很高，力矩螺栓在拧到设计力矩会折断，从而避免刀口与干线导体接触不实造成接触电阻过大，或刀口过分切入造成干线导体的机械损伤，绝缘穿刺线夹更换电缆截面方便，安装方便，密封、防水、防腐蚀。绝缘穿刺线夹保留了传统T接方式现场制作的灵活性和可调整性，同时完整解决了传统电缆T接的各种技术难题，从而可能发展成为最有发展前途的供电线路分支技术，特别适合于用在高层住宅干线系统等供电容量较小的配电系统中，使供电线路具有佳的性能价格比。电缆绝缘穿刺线夹也有一些缺点如：绝缘穿刺线夹连接的主干电缆最大截面仅为300mm2，截流量也仅为800A，而且此技术仅能用于单芯电缆的分支，多芯电缆的分支目前尚无法做到。因此，这种方式目前仅适用于中小型高层建筑的垂直配电干线。三、工程举例：近期施工的电力管理总公司办公大楼改造工程，高度54.26米。楼内原有配电干线采用密集型插接母线630A/5P供电，母线槽总造价117600元；改为预制分支电缆采用主干为ZR-YJV-06/1KV4*185+1*95，支线为ZR-YJV-5×35，工程总造价：79220元，预制分支电缆比母线槽节省资金32.6％。二者的工程造分别见下表：表1插接母线使用后工程造价表序号名称规格单位数量单价/元金额/元1插接母线SHMX-2-630A米551800990002插接母线始端箱台1150015003插接母线终端箱台1130013004分线箱台131100143005其他附件10006机械费元500总计117600表2预分支电缆使用后工程造价表序号名称规格单位数量单价/元金额/元1分支电缆HHFD-ZR-YJV-4*185+1*95米551100605002支线ZR-YJV-5*35米135含在总线中3线槽200*150米5019095004KBG钢管￠50米812016205分支头个1350065006其他附件10007吊头个1474含在分支电缆中8固定夹具个10505009机械费元500总计元79220四、配电干线方式选择确定建筑物配电干线究竟采用哪种方式，需要设计根据建筑物的性质、用电负荷、安装环境等等确定配电干线形式。对于用电负荷较小，分支回路不是很多，供电主干线尽量采用普通电缆，分支采用绝缘穿刺线夹方式，如高层住宅，可以使供电线路具有最佳的性能价格比；对于用电负荷较大，分支回路较多，供电主干线容量在1600A以下的可以采用预分支电缆或者绝缘穿刺线夹，比如高层酒店或者办公楼；如果分支用电负荷变化比较大的则优先采用绝缘穿刺线夹分支方式，使供电方式多样化，便于增容；当供电主干线容量在1600A以上的大容量配电系统就采用密集母线槽，如大型写字楼；对于1600A以上大容量配电系统，供电主干线采用母线槽其绝缘、温升、噪声及土建面积等问题都很突出，综合经济效益很差时，就采用预制分支电缆或绝缘穿刺线夹供电方式。配电干线方式选择，也取决于建设单位的意见和施工单位的水平等因素。只有这样，才能使配电线路具有最佳的性能价格比。但从建筑电气的发展方向来看，随着现代电气技术的不断完善和发展，大容量电缆供配电方式应有十分广阔的应用空间，