居民小区配电系统设计

摘要：近年来，随着我国经济飞速发展，人们对生活质量的要求也“水涨船高”，家用电器已成为不可缺少的一种生活必需品。家用电器的普及、用电量的骤增，也对小区配电系统的规划设计提出了更新更高更严的要求。本文力图提出一些加强和改进居民小区配电系统设计的方略。关键词：居民小区配电系统设计随着腰包逐渐鼓起来，人们不仅对衣食住行的要求有了新标准，对生活的细节方面更加重视，也对居住小区内外环境的要求也越来越高，尤其十分关注小区的用电安全问题。当前，是否拥有一个科学先进、安全可靠的小区供电系统，已然成为检验一个小区是否成熟、优质的重要标准。1、社会对居民小区供配电的基本要求随着城市化进程的不断推进，不仅使城市建筑布局更趋合理，道路更加四通八达，而且对居民小区的供配电设施提出了一些新的要求。在居民小区供配电设施建设过程中，必须要自觉主动置身于城市建设大局之中，着眼于美化环境、提升形象、便于生活的目标，创造性抓好规划、设计等相关工作，不断提高建设水平和质量效益。总体来讲，城市居民小区供配电设施至少应具备以下五个方面的基本条件：（1）与整个城区建设规划相匹配。（2）占用居民小区极少的土地资源。（3）不影响居民小区的美好外观设计及布局。（4）将配变优先建设于居民小区的中心地带。（5）供配电设施、线路充分可靠、质量上乘。2、关于居民小区的负荷测算伴随着经济收入的增长，人们在开始注重生活品质的同时，也开始依托一些高新电器设备来改善、点缀自己的业余生活，可以说家用电器已成为人们家庭生活的必需品。以石家庄世纪花园小区为例，该小区属于高档小区，基本上所有的家庭配有电视机、电冰箱、饮水机、电脑、微波炉、电磁炉、电热水器、空调和美观的各类多功能灯具等，有的家庭甚至还拥有多件相同的家用电器，如电视机、电冰箱、空调等。为环节用电负荷压力，当地电力部门也采取了一些积极的举措，如实行阶梯电价等，但由于居住人群收入水平高，致使举措收效甚微。因此，在对像石家庄世纪花园小区等居民小区供电系统进行设计的过程中，一定要留出一定的负荷余地，万万不能刚刚好，或者只有一点富余，否则就会造成供电设备设施的频繁损害，给居住户生活带来用电麻烦。以上海某普通住在小区为例。在进行电气化设计时，以3室1厅为标准，每套住房的入户线径至少应当在8mm以上，用电负荷最基本要求应为4千瓦以上，适当提高标准应为6千瓦以上，最高标准为8千瓦以上。每套住房内部设置的插座数量至少应当在10组以上，其中卫生间可设置3-4组，客厅可设置3-4组，每个卧室可设置2-3组。此外，空调、电热水器等千瓦以上功率的大型电器应当尽量单独走线，以避免出现用电事故。对于居民小区内每户应当具备的供电能力、容量设计大小等，我国电力行业的有关文件、标准已作出详细的规定、具体的要求。其中，住房面积在100平米以下的，设计容量应当为5千瓦左右为宜；住房面积在100平米以上的，设计容量至少要在8千瓦以上；别墅区、高档大面积住宅区的设计容量可视情况提高，一般情况下为12千瓦左右或以上。整个小区的配变规格根据住户数量及住户住房面积实际情况确定。3、关于防雷措施及等电位连接（1）多层住宅小区的防雷措施。楼层在7层以下，高度为24米以下的多层住宅小区属三类防雷建筑物，其防雷举措主要为：在房顶设置一根圆形、钢制的避雷带，在房屋墙体外壁焊架多条直接连接地面的防雷钢筋，将避雷带与防雷钢筋网之间有效连接，且在焊接部、铁质金属部位进行表面镀锌处理。（2）高层住宅小区的防雷措施。楼层在8层以上，高度为24米以上的高层住宅小区属二类防雷建筑物，其防雷举措应当：在楼房最高点竖立一根高度、宽度适宜，且外表镀锌的钢制材料的避雷带，在避雷带周边布设成片的避雷网格，规格约在10×10m左右，然后在房屋墙体外壁焊架2条或以上直接连接地面的防雷钢筋，凡与防雷带连接的非钢制材料表面均需进行表面镀锌处理。此外，放置于楼顶的卫星天线基座等各类金属材质的部件，都需要与避雷带直接或间接有效焊接，确保牢靠稳固，且都要经过表面镀锌处理。（3）全部采用保护接地处理。其中，对于有一部分中性线与保护线是合一，即TNC-S系统的用户零线的处理方式，也是采取接地的形式进行安全保护。（4）居民小区单栋楼应当进行总等电位联结处理。其中，在具体的联接处理的过程中，需要选择符合相关规定材质、规格的金属进行有效联接，并通过各种技术处理，以确保绝对安全。尤其是需要注意的是，在进行总等电位联结的过程中必须要实用等电位卡子，坚决杜绝在可导电的金属管线上进行焊接处理。（5）居住小区防雷接地。无论是多层小区，还是高层小区，避雷针都需要做接地处理，否则就会成为摆设，没有实际效果。此外，需要检测接地电阻，其值一般情况下为小于等于1欧姆，如果不能达到该要求则需要通过其他方式来做防雷接地处理。4、居民小区供配电方案的基本思路居民住宅小区的供配电主要呈现出以下三个基本特点：（1）负荷点的离散性大。因为居住环境分散，且全部独立成户，致使负荷点呈现出离散性大的特点。（2）供电回路数量应增加。考虑到居民小区楼体之间距离较近、居住人口较多、电器使用率高等实际情况，需要增加和设计多个供电回路。（3）供电方式的差异性。因每家每户的电器数量、电器功率、用电总量等情况的不同，因此也就要求采取多样的供电方式，以满足不同情况住户的实际用电需求。基于对居民小区供配电基本特点的准确把握，笔者认为在设计供配电方案时应当充分考虑到以下几个方面的因素：（1）科学研判小区用电负荷总量，根据小区面积、用户数量等情况，合理配置变电设备，以尽量避免因估算不足而导致的重复建设等浪费资源的行为。如可配置两级变压的电源，第一级为站变，从35千瓦变10千瓦；第二级为户外箱式变压器，从10千瓦变成0.4千瓦。（2）合理配置箱变设施，将其均匀合理布设在负荷中心周围或周边，提高运行质量，降低运行损耗，为居民提供优质的用电服务。此外，在站变到箱变的线路应当用优质电缆进行连接，避免转换过程中电能的不良损耗，每个箱变的容量具体由各单栋楼总负荷量来确定和配置。（3）打造优质配电团组。在对居民小区现有建筑情况充分摸底及负荷总量深入分析的基础上，选择一个方便配置箱变的位置为中心地点，并以这个地点为中心向四周辐射，形成一个具有一定辐射能力配电团队，从而有效促进居民小区用电水平的提高。5、关于居民小区的室内配电设计以往，受技术条件、思想观念的限制，相当一部分居民小区的室内配电设计不够科学，存在着电气分支回路过小，有的甚至两个电器或多个电器共用同一个回路。分支回路数量较少，单个回路承载的负荷变大，电器数量的不断增加，长期高温烧灼，线路容易快速老化，无形中增加了电气线路事故发生的几率。适当增加电气分支回路的数量，不仅可以降低单个回路承载的负荷量，减少对线路绝缘胶体的损害，还能延长线路使用寿命，有效避免电气线路事故的发生。此外，电气分支回路数量的增加，也会降低因某条回路发生故障而造成整个家庭用电陷入瘫痪状态的概率，只会出现某一线路损坏的个别损坏，而不会影响全家整体用电。纵观国内多个居民小区住宅的室内用电，其主要做法是：室内单独设置配电箱，并结合家用电器等科学设置各种分支回路，适当增加分支回路的数量。其中，空调、电热水器、电磁炉等大功率电器分别单独使用一个分支回路，插座、开关的安装位置也有讲究，如卫生间内的开关、插座尽量安装在高处，且配有防护外罩，避免有水溅入，而引发触电事故。参考文献[1]建筑电气设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2000.[2]现行建筑设备规范大全[M].北京：中国建筑工业出版社，2000.[3]李建发.谈10kV大型生活小区高压供配电系统设计[J].广东科技，2009（18）.