吴江高层居住区母线槽的运用与分析 .pdf

-352- 学术交流 吴江高层居住区母线槽的运用与分析 苏州市吴江供电公司 钱根荣 【摘要】随着社会经济的发展及居民生活水平的不断提高，高层住宅甚至超高层住宅成为目前房产开发的主要产品。因此在高层或超高层居住区中作为供电的载体就尤为 重要。在高层建筑中往往由于居住人口密度大、用电负荷高、用电性质等级高、电力设备井空间有限等可观因素导致母线槽应势而出。其施工安装便利、载流量大、机械 强度高、故障率小、美观可靠。目前已被广泛应用于高层或超高层居住区低压配电系统中,和电缆一起担负着输配电的重任。本文从母线槽本身结构结合电缆两种主要输 电载体的特点出发,进行分析比较,找出适合体现母线槽优势的使用特点,以便合理选用母线槽，提高供电可靠性。 【关键词】母线槽；设计；施工；与电缆比对；提高用电可靠性 引言 吴江作为苏州市下辖的一个行政区，其 经济总量逐年快速增长，人民生活水平迅速 提高，在国内处于领先位置，多次被评为全国 十大经济10强县（区）。近年来，房地产业在 吴江得到了迅速的发展，高层、超高层大批建 造，用电负荷急剧增加，电缆作为供电主干线 的局限性越来越突出，特别是现场制作电缆分 支接头技术难度很大，急需一种容量大、分支 方便的供电主干线取而代之。这时，容量大、 分支方便的母线槽从国外引进过来。经过20多 年的发展，母线槽技术已经相当成熟，最大电 流可以达到5000A，而且母线槽可以在任意位 置预留插口，分支及其方便。因而在工程中迅 速得到推广应用。它以铜或铝作为导体、用非 烯性绝缘支撑，然后装到金属槽中而形成的新 型导体。 图1 图2 母线槽按绝缘方式可分为空气式插接母线 槽、密集绝缘插接母线槽和高强度插接母线槽 三种。空气式插接母线槽是由金属板（钢板或 铝板）为保护外壳、导电排、绝缘材料及有关 附件组成的母线系统。 它可制成每隔一段距离设有插接箱的插接 型封闭母线，也可制成中间不带分线盒的馈电 型封闭式母线。带插口的母线槽，可通过插接 箱或插接开关箱，能很方便地引出分路。母线 槽具有体积小、结构紧凑、载流量大、维护方 便等优点。母线槽的安装可直接从变压器接到 低压配电柜，也可从低压柜直接接到配电系统 作为配电干线线路。母线槽作为一种新型配电 导线与传统的电缆相比，在高层电井及大电流 输送时充分体现出它的优越性和经济性，其高 质量的绝缘材料，提高了安全可靠性，使系统 更加完善。 一、母线槽的特点 母线槽的特点是具有系列配套备件、设 计施工周期短、装拆方便、不会燃烧、安全 可靠、使用寿命长。母线槽产品适用于交流 50Hz，额定电压380V，额定电流250A-5000A的 三相四线，三相五线制供配电系统工程。 二、母线槽的种类 1.母线槽按绝缘方式可分为空气式插接母 线槽、密集绝缘插接母线槽和高强度插接母线 槽三种。 2.按用途母线槽分为干线单元、馈电单 元、分接单元以及变径单元、膨胀单元、各 类弯曲单元等。如图1所示即为典型的母线系 统。 表1 各项指标对比 .项目母线槽电缆分支电缆 1 短期投资成本 比电缆多30～40，比分支电缆 多15～20。 比母线少30～40。比母线少15～20。 2 长期投资成本 比电缆少50～60，比分支电缆 少60～70。 比母线高50～60比母线多60～70。 3折旧率/每年25～85～8 4维修情况 维修容易，维修后性能与新产 品一样。 维修难，维修后性能 下降。 维修难，维修后性能下 降。 5使用寿命50年15～20年15～20年 6绝缘性能≥20MΩ≥5MΩ≥5MΩ 7改造损失率10～2070～8070～80 8占用位置中少大 9载流能力 大，高达5000A，适用于各种场 所 小，最大1600A，选 择范围小 小，最大1600A，选择范 围小 10产品维护 不需断开主电源，分支回路可 带电检修，不影响其他回路供 电 不能带电检修，须断 开总电源，停电范围 大 不能带电检修，须断开总 电源，停电范围大 11机械强度 机械强度高，防护能力强，可 满足大跨距安装 机械强度低，需增加 电缆桥架配套使用 机械强度低，防护能力差 12外形与体积 外形美观，颜色可根据现场要 求选配，体积小巧，结构紧凑 布局整齐 电缆桥架体积大，缺 乏美感 色调单一，体积大缺乏美 感 13电流分支 可预留多个插接口，增加分支 回路时，只需插入插接箱即可 ，不需断开电源，安装方便快 速 增加接头繁琐，必须 断开主电源及电缆 需增加专用设备，无法带 电作业 14过载能力 绝缘材料工作温度在130℃以 上，过载能力强，散热性好。 绝缘层和外皮工作温 度最大在105℃，过 载能留差 绝缘层和外皮工作温度最 大在105℃，过载能留差 15阻燃能力 外壳由钢板或铝合金制成，不 会燃烧，绝缘材料阻燃，耐高 温，可有效防止火灾的发生 普通电缆的绝缘层和 外壳可以燃烧，阻燃 电缆在火焰下也会燃 烧。 普通电缆的绝缘层和外壳 可以燃烧，阻燃电缆在火 焰下也会燃烧。 16安装使用 安装拆卸方便，可根据需要进 行重新布置，可在主回路带电 的情况下对分支回路进行改 造，不影响整体供电 如需变更布置，重复 利用率低，无法带电 分支作业 如需变更布置，无法调整 分支接头，无法带电作业 17互换备用 当系统出现故障可紧急备用， 利用备用回路插接箱能迅速恢 复供电，提高系统供电稳定性 出现事故需停电检 修，无法及时恢复供 电 出现事故需停电检修，无 法及时恢复供电。 图3 -353- 学术交流 三、母线安装及技术参数 母线由生产厂商根据居住区配电系统所需 的实际尺寸（主要是层高、每层分支接头位置 等）在工厂里生产出来，在发货装运前进行测 试以后，装放木制箱内运往目的地安装。母线 槽应能承受交流2500V有效值的工频耐压历 时1min，耐压最低3750v无击穿或闪络现象。 安装前每节母线槽相与相及相与外壳之间的绝 缘电阻不低于20MΩ，这是最低要求，通常每 节母线槽绝缘电阻值可达到500MΩ；且总绝缘 电阻不应小于0.5MΩ。支架安装间距应不大于 2米。母线外壳接地连接紧密，无遗漏，母线 绝缘电阻大于0.5兆欧。 四、母线槽与电缆、分支电缆比较 1.安装运行方式如图2所示 2.各项指标对比如表1所示 五、实际运用 吴江区范围内的高层建筑内也广泛的运 用了0.4kV母线槽，在江苏省居住区设计、施 工、管理的框架内母线从设计、施工、运行都 严格遵循省典型设计与施工体制。图3所示为 吴江区某居住区母线的设计施工情况。 六、结束语 综上所述，对于低压配电系统中的重要干 线，选择母线槽则显然有体积小、结构紧凑、 运行可靠、传输电流大、便于分接馈电、维护 方便、能耗小、动热稳定性好、使用寿命长等 优点，对于小电流分支线路选择电缆也有其灵 活方便的优点。这就需要我们专业配电设计人 员以及广大用户根据需要进行选择配置。 参考文献 [1]电气工程电力设计手册. [2]民用建筑电气设计规范及条文说明JGJ16-2008. [3]低压成套开关设备和控制设备第2部分对母线干 线系统（母线槽）的特殊要求GB7251.2-2006. [4]LV低压母线槽系统产品手册威腾母线公司. 建筑电气设计中的安全性和节能性分析 重庆建筑工程职业学院 潘 正 【摘要】当前，我国社会经济处于迅猛发展期，各行业经济增长势头不减，特别是建筑行业的快速发展，加速了我国城镇一体化建设进程。建筑电气作为建筑不可或缺的 部分，其设计的安全性对建筑电气工程师提出了更高的要求，加之建筑自动化以及智能化亦使得建筑行业用电量猛增，因此建筑电气的节能性分析也至关重要。基于此， 本文主要从安全性和节能性两个角度进行分析，旨在对建筑电气设计中各技术指标的综合考虑，真正实现建筑电气设计中的安全性和节能性。 【关键词】建筑电气设计；安全性；节能性 引言 建筑电气设计不仅需要满足建筑功能的需 求，确保建筑各功能可以持续、稳定运行，从 而为人们的生产生活提供基本的方便和舒适， 而且也要在最大程度上降低建筑节能，为此， 建筑电气设计需要一方面要恪守建筑电气设计 相关规范；另一方面应在设计过程中将经济因 素考虑在内，兼顾初期投资与后期运行费用， 力求建筑生命周期内费用控制到最低。 1.建筑电气设计中的安全性分析 1.1 建筑电力供应。在当代建筑中，电 力发挥着不可替代的作用，是确保居民日常生 产生活的基础，稳定的建筑电力可以使建筑避 免处于停滞状态。所以，为了使建筑电力供电 具有稳定性和可靠性，高层建筑最少要具备2 个独立电源（独立电源，易言之，两电源间没 有联系亦或即便有联系，两电源其中不管哪一 个电源出现故障后，另一电源无影响，不致同 时损坏。）最好按照当地电网条件以及负荷大 小确定独立电源的具体数量。两路独立电源建 议同时供电，相互备用。除此之外，为确保电 梯、消防设备等事故及其照明用电，还要安装 应急备用的燃汽轮发电机组，保证在最短的时 间内恢复供电。针对电力变压器，按照防火规 定，主楼内禁止安装大容量油浸电力变压器； 针对高压开关柜而言，要根据建筑标准，最好 选用具备“五防”（防止误入带电室，防止在 带电时误合接地开关，防止接地开关处于闭合 位置时分、合断路器、负荷开关，防止误分、 误合断路器、负荷开关、接触器，防止带负荷 分、合隔离开关。）功能的真空开关手车式高 压开关柜。 1.2 建筑电气设备的接地。电气设备的 接地在机电设备装设中具有至关重要的作用， 正确安装接地系统既能够避免建筑遭到雷电或 故障电流的损坏，还可以确保居民人身安全。 目前，在建筑物种有众多种类的电子设备，诸 如冰箱、电视、电脑和空调等等，这些电子 设备通过保护接地系统的重复接地同共用接地 体（共用接地体的电阻≦1Ω）相连，从而保 证居民安全性。 1.3 建筑供电线路。在当前建筑中，供电 线路较多而复杂，为了确保建筑物种各种装置 电路安全、可靠地运行，供电电路的主线截面 一定不要任意的变更，倘若必须要变更，则需 要根据相关规范进行计算验证后，方可更改供 电电路的主线截面。否则，供电线路截面的变 小将会加大电阻，功率过载会造成供电电路发 热，严重情况下，还有可能发生火灾。 1.4 建筑消防控制。所谓建筑消防设计， 易言之，火灾自动报警灭火系统。该系统主要 由四部分构成①自动洒水灭火系统；②消防 中心和气体自动喷射灭火；③分区消防报警控 制器；④火灾探测器，从而达到报警灭火自动 化的目的。 当中，消防线路需暗敷亦或是穿金属管， 旨在一旦发生火灾，能够正常使用消防线路， 进而有效传输信号和命令。 2.建筑电气设计中的节能性分析 2.1 供电线路损耗 鉴于建筑供电线路多而长以及存在电 阻（R），在电流（I）通过三相输电线路时 将产生功率损耗（ΔΡ），其计算公式为 ΔΡ3I2R10-3 ，倘若供电线选定，电阻 （R）不变，则电流（I）同电路损失成正比； 供电线路的电阻Rρ（电阻率）L（导线长度） /S（导线截面），可见R同ρ、L成正比，同S成 反比。为此，若降低线路电阻功率损耗可选用 ρ（电阻率）相对较小的导线，建议选用铜芯 导线，如铜线选用不便，可采用铝线，且尽量 缩减导线长度L，需在设计过程中，供电线路 多呈直线，除此之外，低压配电中最好避免走 回路；同时为缩减供电半径，变电所要最大程 度上接近负荷中心；或者加大导线截面积S。 2.2 建筑照明节能设计 在作业工程中，基于满足照明质量和常 规视觉满足的条件下，最大程度上降低照明系 统中光能损失，争取光能的利用，在此，笔者 主要介绍下述照明节能措施其一，控制照明 灯具，该方法可谓照明节能的有效方式之一， 可依据照明使用的特点，适当地增加或减少照 明开关点或者通过分区控制灯光的方式进行控 制；对于主次卧室中的床头灯而言，能够选用 调光开关；而对于高级卧房，则可选用节电钥 匙开关；对于楼梯和过道等居民停留时间较短 的公共场所，能够使用节能自熄开关；对于室 外照明而言，建议选用声控开关或程序控制。 其二，可采用高效节能灯具、电子变压器（触 发器）以及节能高效电感镇流器等等，在建筑 公共场所内的荧光灯最好采用具有无功补偿的 灯具，气体放电灯和紧凑型荧光灯建议分别使 用电子触发器以及电子镇流器。其三，对自然 光的充分、合理利用。在建筑电气设计中，相 关技术人员要将人工照明和自然光充分地结合 在一起，最大限度地节约人工照明。 2.3 合理选择变压器 在建筑电气设计中，一方面，变压器要采 用集抗冲击、高效率和低损耗等优点于一体的 节能型变压器。另一方面，适当地选择变压器 容量和数量，能够使变压器的负载率合理，不 仅可以提高变压器效率、减少造价，而且最重 要的是能够降低能耗，达到节能目的。为此， 在变压器容量的选择上应根据高层建筑的使用 情况、面积以及性质等进行确定，倘若是在建 筑物内，建议选择干式变压器。 2.4 电动机的节能 当前，提高电动机的功率因数以及加强 电动机的工作效率是降低电动机损耗的主要方 式，然而，在实际建筑电气工程中，鉴于电动 机一般是建筑和水暖等专业装置所配套的，所 以，在建筑电气设计过程中，要想达到节能目 的，需在运行过程中下功夫，通常的途径有就 地电容器补偿降低供电线路损耗或者尽量降低 电动机低效率的轻（空）载运行，为此能够选 用变频调速对电动机进行控制，从而使电动机 对负载变化相适应，进而加强电动机轻载状况 下的效率，实现节约电能。 3.结束语 综上所述，在建筑电气设计中的安全与节 能措施并不仅仅局限于笔者上面所阐述分析的 几方面，建筑电气设计在安全性和节能性方面 具有很大的潜力，需要建筑电气设计师对各技 术指标进行认真地考虑，对于所设计出来的方 案进行仔细推敲和比较分析，然后优选出一种 行之有效的安全和节能方案，做到既达到了建 筑功能需求的满足，也实现了建筑电气设计的 安全性和节能性。 参考文献 [1]吴红升.浅析高层建筑电气设计与节能.中华民居下 旬刊,2013/02. [2]王宏伟.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探 讨.科技创新与应用,2012/22. [3]陈晓林,王胜利.对建筑电气设计中的安全及节能问 题的探讨.中小企业管理与科技下旬刊,2011/01.