浅析大型住宅小区电气设计

浅析大型住宅小区电气设计

摘要：随着城市建设的飞速发展，大型住宅小区应时而生。与之相适应的小区配电自动化技术的广泛应用与配电网整体规划的实施，将为居民提供更安全、稳定、可靠的供配电系统，优质合格的供电质量。本文阐述了大型住宅小区电气设计的要求，并提出了新建住宅小区供电方案优化设计的落实策略。

关键词：电气设计住宅小区落实

近年来，随着国民经济的发展，人民生活水平的提高，家用电器种类和数量迅速增加，使得生活用电量增长较快，以前住宅电气设计的容量选择及布线等方法已不能适应当前的实际情况。现阶段，住宅建筑设计呈现多样性的特点，住宅小区的电气设计在注重功能性、舒适性的同时更加强调安全性、节能型。因此，对于大型住宅小区的电气设计在具体实施的过程中，应当参考当地的经济发展实力、所在地区的实际情况及业主的要求，以达到预期的效果。

（一）供电电源及变配电所的设计

住宅小区是否设置高压开闭以及设置几个变电所，应根据当地供电部门的供电方案要求，以及用电容量、负荷性质、所处环境及节能等因素进行设计。在小区的建筑群体中，有高层建筑，有多层建筑，对高层建筑中的一些电气设备和消防设备，应有两路电源供电，以确保供电的可靠性。

住宅小区的面积通常是几万平米至十几万平方米，区内常设置一个或几个小区用低压变配电所(所)，为节约面积，常将小区的低压变配电所设置在住宅的底层或地下一层，如若小区内有连通的地下车库时，通常将变配电所设置在车库内。

在建筑物底层设置变配电所时，由于低压配电系统的工作接地与保护接地无法做到电气上分离且互不影响，所以低压变配电系统只能设计为TN－S式。不选择TN－C－S式的原因是因为PEN线中的工作电流会令PEN带电位，对地呈现电压，不利于安全，还有可能对一些敏感的家用电器产生干扰。

对于不设置变配电所的独立建筑物，其低压配电系统最好能采用TT接地制式。对于同一变压器供电的TN系统，不论是TN－S、TN－C或TN－C－S系统，其PE线或PREN线是连通的，当任一处发生接地故障时，故障电压会沿PE线或PEN传至其他未发生故障处，可能会引起新的电气故障，而TT系统的PE保护线是从各建筑物的接地装置引出的，彼此不会连通，因此某栋建筑物发生接地故障不会殃及其他建筑物，避免了TN系统“窜”电位的缺点。小区内也有设计TN（TN－S或TN－C－S）配电系统，一般来说，TN系统的保护灵敏度是能满足要求的，但发生电弧性接地故障时，其灵敏度就不能满足要求，因此也要求总电源开关具有漏电的保护功能。

（二）低压配电系统

按《住宅设计规范》要求，用户配电箱应设置电源总断路器。该断路器应具有过载、短路等保护功能，并能同时断开相线和中性线(对单相进户而言)。回路断路器也应具有过载、短路等保护功能，并能同时断开相线和中性线。根据《民规》要求，住宅、公寓等居住建筑在电源进线或配电干线分支处应设置漏电断路器，但是，小区内的小高层、高层建筑日渐增多，按消防规范要求，其内应设置加压风机、消防电梯等消防设备，此时仍选用漏电断路器是不合适的，应改设断路器及漏电继电器的组合。当发生接地故障时，引至小区监控中心的漏电继电器输出接点动作，发生故障报警，但不会令电源开关跳闸。

多层住宅的低压配电系统：在电源进户处设置配电总箱，再以放射式系统配电至各单元配电总箱，以提高供电的可靠性。由单元配电总箱至楼层电度表箱采用树干式系统。多层住宅的公共走廊、楼梯间照明计量表设在一层单元配电总箱内。为节约能源，楼梯间公共照明可采用太阳能光伏电池系统

高层住宅的配电系统：在地下室或一层设置低压配电室作为整个建筑的配电中心，各层均有电表箱及电气竖井，各层电气竖井内设置电缆T接箱。高层住宅内的消防设备用电（消防水泵、消防电梯等）及应急照明均应采用两路专用回路末端自投方式配电，楼梯照明灯采用电子延时开关控制，火灾时强制点亮。

每栋住宅的电源引入处作重复接地，并进行总等电位联结，设洗浴的卫生间作局部等电位联结。等电位联结的目的是将接触电压值降到安全值以下，以保护住户的人身安全。

（三）主干线敷设

为了供电安全和环境美观，小区内各种管线(包括引入小区变电所的10kV高压线路、引至各楼的照明及动力电源电缆线路、电话、有线电视、路灯、闭路监控和集中泵房的信号线等)均采用埋地敷设方式。变配电所采用放射式供电方式，采用有外保护层的铠装电缆直接埋地向每栋楼供电。电气线路埋地深度在地坪下0．8m左右，所有管线均平行排列，并且确保各种管线间的平行间距满足《城市居住区规划设计规范》的要求，并尽可能减少管线交叉。当电气线路与设备线路交叉时，电气线路敷设在设备线路的上方。强电线路与弱电线路交叉时，弱电线路敷设在强电线路的上方。埋深相近的管线交叉时，线路采用跨井连接的方法，通过一条线路两边的人孔井，提高或降低管路，实现线路的交叉通过。

目前很多大型住宅小区通常带有连通的地下车库，变配电室位于地下车库中，当地面覆土深度不能满足埋深要求以及考虑到方便检修，可采用电缆在车库顶板下沿桥架敷设至各用电单元，但消防用电电缆应与非消防用电电缆之间采取隔离措施。电缆桥架与各种管道平行或交叉时，其最小净距应符合规范的规定。

（四）室内电气设计

在照明设计中，考虑到大多数实际情况是开发商仅安装最简单的白炽灯泡，主要由用户结合自己的室内装修重新设计灯具布置，因而在设计中主要强调原则性问题：卫生间，厨房等潮湿环境要求采用防潮灯具、开关宜装于浴室外或采用防潮防水型面板；灯具安装高度低于2.4米时，增加PE线保护；公共走道、楼梯间安装声光控或延时自闭开关。在提倡实施绿色照明计划的今天，光源选择上，尽量多选用荧光灯。节约能源，保护环境。

住宅内部的照明支路和插座支路是分开设计的，应该分开保护和分线敷设。

空调电源插座、普通电源插座、厨房电源插座和卫生间电源插座分别设置独立的回路。在住宅进行电线的安全用电过程中，漏电保护器（RCD）成为防触电事故的有效措施，插座回路应选用带漏电保护功能的高分断力的小型空气开关，照明回路应选用不带漏电保护功能的高分断力的小型空气开关。

住宅内部线路敷设应以暗敷设为好。现市场上推出的新型阻燃PVC管，其可绕性趋近于PVC波纹管，钢度相当高，价格是钢管的1/3，应多采用其对住宅内部的线路进行敷设。

对于高层居住建筑的电气设计尤应注意，建筑物内消防设备供电干线及分支干线，应采用有机绝缘耐火铜芯电力电缆，对一类高层防火要求高的建筑物，应采用阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆、电线或无烟无卤电力电缆、电线。有机绝缘耐火铜芯电力电缆在空气中明敷设时，应穿金属导管或封闭式金属线槽保护，且保护管或线槽应采取涂防火涂料等防火措施，当线路暗敷设时，应穿金属导管或难燃型刚性塑料导管保护，并应敷设在不燃烧体结构内，且保护层厚度不小于30mm。

根据防火规范要求，除二类居住建筑外，高层建筑的疏散走道和安全出口处应设灯光疏散指示标志，对于二类高层居住建筑疏散楼梯间可不设疏散走道标志但应设安全出口和疏散照明（持续时间不少于30min）。高层建筑楼梯间的应急照明，宜由应急电源提供专业回路，采用树干式供电。火灾时仍然需要坚持工作的场所要设置备用照明（持续时间不少于180min）。

（五）综合布线系统

大型住宅小区一般设有中央监控中心，可以将机房设备间子系统的主设备设在监控中心内，其与每个管理区子系统间通过光纤及大对数电缆以星形拓补的方式进行连接，实现100Mb/s 速率的传输，从而保证每个管理区的信息能在高的速率下进行工作。

在每栋住宅楼(管理区)内设有配线架，利用跳线与设备进行连接。采用光纤连接盒进行主干光纤与各个管理区的设备进行连接。

对一般的住户(工作区)是设计两个语音点、一个数据点，大面积的住户还需

酌情增加。在工作区内语音及数控点全部采用五类信息模块安装及采用五类线敷设，以达到高速信息的传输，并能够保证语音及数据点的通用性和互换性，满足住户多媒体及计算机数据通信的需求。

（六）安全防范系统

在安全防范系统设计上要充分利用新技术、新产品，建成开放式、全方位、多功能的小区安全防范系统。

作为家庭安全防范系统主要是设置可视对讲系统。在每栋楼的楼梯口设带摄像头的访客对讲主机，住户室内装设带监视功能的对讲分机，当来访者在室外呼叫后，摄像机将来访者的形象显示在室内机的黑白屏幕上，主人可与来访者对讲并开锁，同时具有火灾、安全、语言报警按钮。将来小区可利用小区通信总线在住户与警卫室或物业管理中心之间建立对讲，通过网络与物业管理中心联系。

在居住小区的主要出入口及公建重要部位安装摄像机进行监控，物管中心可对所监控的部位实施全天候持续录像。居住小区内安装电子巡更系统，保安人员按设定路线进行值班巡查并予以记录。

在车辆出入口通过IC卡进行管理或计费，实现车辆出入及存放的时间记录、查询及区内车辆存放管理等，停车出入口车辆管理系统与安防监控中心计算机联网。

（七）智能化系统集成

随着电子、通信技术进步和国民经济的发展，智能化住宅小区是目前住宅小区工程设计的发展方向，住宅小区智能化系统主要包含信息管理、安全防范、通信网络等三个方面的内容。通过对小区建筑群四个基本要素（结构、系统、服务、管理以及它们之间的内在关联）的优化考虑，提供一个投资合理、又拥有高效率、舒适、温馨、便利以及安全的居住环境。

结语

电气工程正如建筑的神经系统，电气配套工程的性能直接决定了建筑的使用性能。住宅小区电气系统的好坏，不仅关系到小区用电的安全可靠，而且影响到工程项目的投资规模和以后的配置完善。因此，优化大型住宅小区的电气设计并确保供电设计的有效落实对于小区电力设计具有重要的意义。