時(shí)間:2022-08-11 06:16:05
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作者:王漪
摘要:隨著我國(guó)國(guó)力的增強(qiáng),醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)將在一定時(shí)期得到長(zhǎng)足的發(fā)展,作為我們醫(yī)療工程設(shè)計(jì)人員,要不斷了解學(xué)習(xí)最新的醫(yī)療設(shè)備,學(xué)習(xí)了解國(guó)內(nèi)外的新規(guī)范。關(guān)鍵字:醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)電氣安全供電負(fù)荷
1醫(yī)院的分類及規(guī)模版權(quán)所有
根據(jù)我國(guó)醫(yī)院建設(shè)的規(guī)劃,綜合醫(yī)院按床位可分為300、400、500、600、800及1000床。
按照醫(yī)院等級(jí)可分為三、二、一級(jí)醫(yī)院,目前經(jīng)常涉及的一般為二級(jí)以上的醫(yī)院。
在這些范圍內(nèi)的醫(yī)院就用電負(fù)荷而言,有一類負(fù)荷,還有部分二類負(fù)荷及三類負(fù)荷。
醫(yī)院按照功能劃分,一般分為門診部、醫(yī)技部、護(hù)理部、行政部、后勤部等。目前綜合性醫(yī)院的布局有分散式、集中式和半集中式。目前建筑設(shè)計(jì)中考慮節(jié)能及使用便利,多采用半集中式。
2醫(yī)院負(fù)荷分析
2.1醫(yī)院負(fù)荷計(jì)算
按照目前調(diào)研的醫(yī)院負(fù)荷情況,醫(yī)院的用電負(fù)荷比例仍然以空調(diào)照明為主體,醫(yī)療設(shè)備用電所占比例很小,這也許與我國(guó)目前的醫(yī)療設(shè)備的水平有關(guān)。根據(jù)日本有關(guān)資料,80年代的醫(yī)院變壓器安裝容量為250~300va/m2,當(dāng)然日本等國(guó)的用電負(fù)荷計(jì)算與變壓器的安裝容量與我國(guó)差別很大,總體變壓器容量較我國(guó)大很多。但這其中醫(yī)療設(shè)備用電占50%。而我國(guó)目前醫(yī)療設(shè)備用電總體占不到20%。因此目前我國(guó)的醫(yī)院設(shè)計(jì)的用電負(fù)荷總體上仍然是以空調(diào)照明為主要負(fù)荷。其中空調(diào)電制冷的45%~55%,照明30%,動(dòng)力包括醫(yī)療用地15%~25%。
根據(jù)近10年來完成的醫(yī)院工程的運(yùn)行情況可以得出如下結(jié)論,我國(guó)醫(yī)院的用電負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)與商業(yè)寫字樓相比是較低的。綜合醫(yī)院護(hù)理單元照度需求較低
由以上數(shù)據(jù)可以看出,醫(yī)院雖然為功能性民用建筑,用電設(shè)備較多,但它總體照明的標(biāo)準(zhǔn)比起商業(yè)樓、寫字樓要低。從用電負(fù)荷計(jì)算的角度而言并不高,按照北京市供電規(guī)劃8va/m2,即可滿足要求。醫(yī)院變壓器安裝指標(biāo)并不是很高,一般在65~75va/m2之間,分析原因如下:
真正意義上的醫(yī)療用電負(fù)荷并不多,且大型設(shè)備的需要系數(shù)較低。
綜合醫(yī)院護(hù)理單元的面積所占比例較大,此部分用電量較低。
醫(yī)院目前的運(yùn)行狀況,全日制的門診醫(yī)技面積不大,白天空調(diào)等用電高峰時(shí)照明需求較小。
2.2醫(yī)院的負(fù)荷性質(zhì)及負(fù)荷類型
醫(yī)院供電系統(tǒng)應(yīng)遵循國(guó)內(nèi)供電規(guī)范,并參考國(guó)際iec相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),按照我國(guó)現(xiàn)行醫(yī)院等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)地區(qū)醫(yī)院及二類醫(yī)院的供電等級(jí)為一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷。因此電源一般采用兩路10kv供電。根據(jù)醫(yī)院的規(guī)??煞譃槿缦聨最愊到y(tǒng)形式;
1采用兩路10kv電纜專用供電、自備柴油發(fā)電機(jī),重要設(shè)備末端采用ups供電。此類系統(tǒng)適用于特級(jí)及三甲級(jí)醫(yī)院。
2采用兩路10kv電纜專線供電,重要設(shè)備末端采用ups供電。此類系統(tǒng)適用于三甲級(jí)醫(yī)院。
3采用兩路10kv供電或一路10kv專線供電,一路低壓供電,此類系統(tǒng)適用于二甲級(jí)醫(yī)院。
4一路10kv供電,重要設(shè)備末端采用ups供電,僅用于一級(jí)醫(yī)院。
根據(jù)醫(yī)療建筑用電負(fù)荷的特殊性并考慮到醫(yī)院的可持續(xù)發(fā)展,低壓系統(tǒng)建議采用如下形式:
電壓波動(dòng)大的空調(diào)及動(dòng)力負(fù)荷為一個(gè)低壓系統(tǒng),如空調(diào)采用專用變壓器供電;
電壓波動(dòng)小的照明及一般醫(yī)療用電插座負(fù)荷為一個(gè)低壓系統(tǒng);
電壓要求高且自身壓降大,醫(yī)用數(shù)字檢影成像系統(tǒng)設(shè)備,單獨(dú)采用一臺(tái)變壓器。對(duì)于電網(wǎng)電壓變化較大的系統(tǒng),建議采用有載調(diào)壓變壓器。
按照iec標(biāo)準(zhǔn),醫(yī)院各部位的供電等級(jí),接地方式見表2。
2.3應(yīng)急電源系統(tǒng)
醫(yī)院存在著大量的一級(jí)、二級(jí)用電負(fù)荷,應(yīng)急電源系統(tǒng)一般采用柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、ups系統(tǒng)。柴油發(fā)電機(jī)容量一般為變壓器總安裝容量的15%~20%。而重要設(shè)備則采用ups系統(tǒng)。
3低壓配電系統(tǒng)
醫(yī)院用電負(fù)荷一般分成照明系統(tǒng)、醫(yī)療動(dòng)力插座系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)機(jī)、空調(diào)機(jī)、風(fēng)機(jī)盤管,應(yīng)急照明系統(tǒng)等。
大型、重要性設(shè)備由配電變電所放射式供電,一類負(fù)荷均為雙路供電末端自投。冷水相組、真空吸引、x光機(jī)、ct機(jī)、mri機(jī)、dsa機(jī)、ect機(jī)等設(shè)備主機(jī)、燒傷病房、血透中心、中心手術(shù)部的電力及照明、ct機(jī)、mri機(jī)、dsa機(jī)、ect機(jī)的空調(diào)電源、電梯及屋頂排風(fēng)機(jī)、洗衣房及營(yíng)養(yǎng)部的動(dòng)力也分別由變電所低壓屏放射式供電。
樹干式供電由變電所將各類電源分別引至各豎井,通過母線輸至各層。各豎井內(nèi)分別設(shè)有照明、配電、空調(diào)及應(yīng)急照明配電箱。配電、照明分別放射至各科室的配電、照明配電箱,各科室的計(jì)量表設(shè)在豎井配電箱內(nèi),空調(diào)配電箱配電至末豎井區(qū)域內(nèi)的普通空調(diào)機(jī)及風(fēng)機(jī)盤管。應(yīng)急照明配電箱由雙路電源供電并自動(dòng)切換,供各應(yīng)急照明燈及防火卷簾門,排煙風(fēng)機(jī)的用電。
醫(yī)技檢驗(yàn)科、血液透析室等處的儀器對(duì)電源要求較高,部分電源通過穩(wěn)壓器后備ups供電。
4數(shù)字檢影成像設(shè)備的配電要求及內(nèi)阻計(jì)算
數(shù)字檢影成像設(shè)備是醫(yī)院的重要設(shè)備,現(xiàn)代醫(yī)院數(shù)字檢影設(shè)備的種類很多,目前比較常見的有:x光透視機(jī)、x光攝影機(jī)、x光治療機(jī)、x光造影機(jī)包括x光介入機(jī)、心血管造影機(jī)dsa、計(jì)算機(jī)斷層掃描機(jī)ct機(jī)、同位素?cái)鄬訏呙铏C(jī)ect、磁共振機(jī)mri以及x刀、γ刀、直線加速器等設(shè)備。根據(jù)設(shè)備的不同用途、設(shè)備的工作制分為長(zhǎng)期工作制、短時(shí)反復(fù)工作制。各種設(shè)備工作制見表3。
目前,許多x光機(jī)同時(shí)具有攝影、造影、透視、治療等多種功能。
4.1數(shù)字檢影設(shè)備供配電系統(tǒng)
數(shù)字檢影設(shè)備工作原理各有不同,但統(tǒng)一的一點(diǎn)是對(duì)電源的要求較高。由于數(shù)字檢影設(shè)備的以上特性,如果醫(yī)院有一定規(guī)模,此類設(shè)備應(yīng)由專用變壓器供電。設(shè)備球管電流在400ma以上的設(shè)備應(yīng)采用放射式供電。
心血管造影機(jī)、磁共振機(jī)、同位素?cái)鄬訏呙铏C(jī)ct機(jī)、大型介入機(jī)等設(shè)備的主機(jī)電源一般需要雙路供電。且有些設(shè)備本身需要冷卻,設(shè)備有冷水機(jī)組,此部分的電源與主電源同樣重要。主電源進(jìn)一步分成高壓發(fā)生器電源、行走機(jī)構(gòu)電源、影像設(shè)備電源及插座電源。此類設(shè)備的布置一般為掃描室、控制室兩部分。系統(tǒng)的電源一般送至控制室。大型設(shè)備還專門有電源室配電室。
心血管造影機(jī)房的高壓發(fā)生器電源、行走機(jī)構(gòu)電源、影像設(shè)備電源采用一般配電方式,其插座電源與胸腔手術(shù)室的要求相似:病人可能接觸用電設(shè)備采用it系統(tǒng)及局部等電位接地,電位差小于50mv。設(shè)備廠家對(duì)于電源的要求引出了電源內(nèi)阻這一技術(shù)指標(biāo)。設(shè)備對(duì)電源電壓的要求越高,電源內(nèi)阻越小。
4.2用電負(fù)荷計(jì)算
x射線機(jī)瞬時(shí)最大用電負(fù)荷一般由設(shè)備廠家提供,如未提供也可根據(jù)如下公式計(jì)算:
sm=1/k×1/f×esf×10-3
sj=a×ssm/η
4.3電源變壓器容量的確定
1單臺(tái)設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷。
2二項(xiàng)式法計(jì)算多臺(tái)設(shè)備計(jì)算負(fù)荷。
多數(shù)數(shù)字檢影設(shè)備是短時(shí)反復(fù)工作制,因此,進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)可以采用較小的需要系數(shù),根據(jù)目前一些醫(yī)院的實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明,4臺(tái)設(shè)備同時(shí)曝光的可能性很低,日本有關(guān)資料也表明,選擇電源變壓器時(shí),4臺(tái)以下的設(shè)備可以按1臺(tái)容量進(jìn)行考慮。10~15臺(tái)設(shè)備的場(chǎng)所采用防止同時(shí)曝光設(shè)備可共用1臺(tái)變壓器。
4.4保護(hù)設(shè)備的選擇
數(shù)字檢影設(shè)備瞬時(shí)電流很大,保護(hù)設(shè)備宜用熔斷器。目前多數(shù)設(shè)備的技術(shù)要求中已對(duì)保護(hù)設(shè)備提出具體要求。
4.5配電線路導(dǎo)線截面的確定
數(shù)字檢影設(shè)備的配電線路導(dǎo)線截面要滿足設(shè)備的內(nèi)阻及壓降的要求。
電源變壓器內(nèi)部電阻:rt
電源變壓器額定容量:ptkva
電源變壓器相數(shù):三相
電源變壓器電壓變動(dòng)率:ε%
額定二次電壓:vtv
1計(jì)算變壓器內(nèi)部電阻rt
rt=2×ε×0.01×vt2/pt×103ω
計(jì)算干線電阻r1ω:
考慮到低壓開關(guān)的電阻及其它接觸電阻,電源變壓器和電源變壓器二次側(cè)的干線電阻為總電源電阻的80%。
r1=80%rg-rtω
最大允許內(nèi)阻:rgω
計(jì)算干線截面:amm:
單相設(shè)備a=2×p×l/r1mm
三相設(shè)備a=p×l/r1mm
由上可見,要滿足設(shè)備內(nèi)阻要求,實(shí)際就是要滿足設(shè)備的電源電壓要求。它受來自變壓器阻抗、變壓器至設(shè)備的配線長(zhǎng)度、配線截面三個(gè)方面的因素的影響。
在系統(tǒng)設(shè)備時(shí),應(yīng)盡量減小變壓器阻抗、減小變壓器至設(shè)備的距離、在滿足電源內(nèi)阻的條件下、減少配線電纜截面,以節(jié)約投資。
5醫(yī)院的電氣安全及電力系統(tǒng)保護(hù)方式
醫(yī)院電氣安全是醫(yī)院電氣設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。涉及到的電力系統(tǒng)的保護(hù)方式有接地保護(hù)tn-s系統(tǒng)、局部中性線不接地系統(tǒng)it系統(tǒng)、醫(yī)用局部等電位接地電位差小于10mv、建筑物總等電位及衛(wèi)生間局部等電位接地、漏電保護(hù)lm=30ma。
一般場(chǎng)所的移動(dòng)式設(shè)備均采用了漏電斷路器進(jìn)行保護(hù)。冶療室、功能檢查室、手術(shù)室、搶救室、心血管造影室dsa、衛(wèi)生間浴室均設(shè)置了局部等電位連接。中心手術(shù)室的配電系統(tǒng)為保證病人的安全采用了it系統(tǒng)。
醫(yī)院接地問題,是一個(gè)較為敏感的問題,它涉及到病人的安全,設(shè)備正常運(yùn)行等。按照我國(guó)現(xiàn)行各類規(guī)范中醫(yī)院設(shè)計(jì)的規(guī)定,我院目前設(shè)計(jì)采用的是防雷接地、電力系統(tǒng)接地、設(shè)備保護(hù)接地公用接地系統(tǒng)。目前各醫(yī)院及設(shè)備廠家經(jīng)常提出醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)用等電位接地要單獨(dú)設(shè)置接地極,且要求與防雷接地、保護(hù)接地絕緣。實(shí)踐證明,由于場(chǎng)地的原因,這些單獨(dú)接地極不可能完全與建筑物的金屬大地絕緣,而一旦絕緣遭到破壞,醫(yī)用等電位接地與電力系統(tǒng)的保護(hù)接地則可能不是一個(gè)等電位,此時(shí),在患者的周圍如果存在這樣兩個(gè)電位,將產(chǎn)生觸電的危險(xiǎn)。
電氣設(shè)備對(duì)病人的影響,即電擊。電擊包括宏電擊和微電擊。防止宏電擊可以采用接地線及漏電保護(hù)器來完成。而引起微電擊的主要因素是電子儀器的泄漏電流及病人所處的環(huán)境非等電位。因此減少泄漏電流及局部等電位,是在保證電子儀器cf型絕緣的條件下的克服微電擊的重要手段。
減少泄漏電流的方式是將電源進(jìn)行隔離。通過隔離變壓器,二次側(cè)兩相導(dǎo)線對(duì)地高阻抗,減小了系統(tǒng)的泄漏電流。當(dāng)泄漏電流在0.7ma~2ma范圍內(nèi)設(shè)絕緣監(jiān)視報(bào)警。以上系統(tǒng)稱之為局部it系統(tǒng)。采用局部it系統(tǒng)輔以局部等電位連接,就可以保證防止心臟手術(shù)及檢查中的微電擊。目前,我院地本工程中對(duì)需要儀器進(jìn)入心臟區(qū)域的局部地區(qū),如心臟手術(shù)室、icu等處配置了上述系統(tǒng)。以上配電方式也是國(guó)際電工委員會(huì)iec所倡導(dǎo)的。電子儀器的接地宜采用共用一點(diǎn)接地?;谀壳半娮觾x器的頻率較高,要求地線短而粗,地線過長(zhǎng)反而成為干擾源。
目前我國(guó)與國(guó)際上防雷接地的規(guī)范是除爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所外均為利用建筑物金屬體作為防雷、接地體,因此建筑物內(nèi)的所有金屬體如鋼筋等不可避免的與防雷系統(tǒng)為一體。而作為病人周圍的金屬體如水管、金屬門窗等均與建筑物金屬體連接。為保證病人的安全,也要求設(shè)備儀器等的保護(hù)接地與病人周圍的金屬體局部等電位。因此防雷接地、設(shè)備的保護(hù)接地是不能分開設(shè)置的,否則病人反而會(huì)因接觸到不同電位而有觸電的危險(xiǎn)。因此,此類與人體有接觸的醫(yī)療設(shè)備是不能單獨(dú)接地的。
醫(yī)院目前有著越來越多的先進(jìn)儀器和設(shè)備,多數(shù)歸結(jié)為敏感電子設(shè)備。而雷電對(duì)敏感電子設(shè)備的影響,可通過設(shè)置spd加以保護(hù)。對(duì)于有大電流接地的醫(yī)療設(shè)備的接地,應(yīng)避免接地線過長(zhǎng),宜采用就地接地,因采用局部等電位接地,周圍的病人也是相對(duì)安全的。
對(duì)于電磁干擾的問題,為減少電磁干擾的感應(yīng)效應(yīng),我院采用了如下措施:
1建筑物及房間外部設(shè)置屏蔽,如建筑中含金屬的墻、柱均可以作為格柵屏蔽分流,將建筑物金屬等電位連接。
2電氣線路采用穿金屬管,減少干擾。
關(guān)于雷電對(duì)病人的影響,由于雷電的陡度大,散流快,建筑中含金屬的墻、柱均可以作為格珊屏蔽分流,且病人周圍采取了等電位的措施。因此在屏蔽范圍內(nèi)雷電病人是安全的。在手術(shù)部等設(shè)備進(jìn)入病人體內(nèi)的部位均位于建筑物內(nèi)部,沒有外墻,因此病人是很安全的。
我們認(rèn)為在醫(yī)療工程中防雷接地、電力系統(tǒng)接地、設(shè)備保護(hù)接地采用公用接地系統(tǒng)是可能的,也是必須的。只有完善好這一方法,病人的安全才能得到保證。我院在近幾年的醫(yī)院工程設(shè)計(jì)中均采用了上述接地方式,實(shí)踐證明也是很有效果的。該做法不僅節(jié)約了大量投資,而且真正實(shí)現(xiàn)了病人的電氣安全。數(shù)字檢影等設(shè)備投入使用的后,圖像清晰,運(yùn)行良好。
在國(guó)內(nèi),推行iec關(guān)于醫(yī)療場(chǎng)所局部it系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想也是為進(jìn)一步保證病人的安全。由于沒有相應(yīng)的強(qiáng)制規(guī)范及投資等方面的原因,這一設(shè)計(jì)思路在設(shè)計(jì)中很難得到充分的體現(xiàn)。目前僅在與心臟介入相關(guān)的場(chǎng)所設(shè)置了it系統(tǒng),而在iec推薦標(biāo)準(zhǔn)中目前要求多處場(chǎng)所設(shè)置該系統(tǒng)。
6手術(shù)部、icu、血透等場(chǎng)所的配電系統(tǒng)
中心手術(shù)部是醫(yī)院的核心,手術(shù)部的配電采用雙路電源末端切換。這包括手術(shù)室內(nèi)配電及手術(shù)室潔凈空調(diào)系統(tǒng)的配電。電源由變電所專線供電。每一間手術(shù)室應(yīng)單獨(dú)設(shè)置配電箱,按照新的《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定,容量不能小于8kva。每間手術(shù)室的電源進(jìn)線是否采用三相進(jìn)線。主要根據(jù)布局及醫(yī)院的具體要求進(jìn)行。目前部分手術(shù)室內(nèi)設(shè)置的高低溫冷柜等三相設(shè)備,電源三相引起的情況越來越多。作為與病人接觸的電源部分,應(yīng)盡量考慮單相供電。每間手術(shù)室考慮3~4個(gè)插座組,其中一組在綜合醫(yī)療柱上,每組插座組3~4組插座及2~3組接地端子。手術(shù)室內(nèi)設(shè)置觀片燈、書寫板照明、接地中心可設(shè)置在配電箱內(nèi)。配電箱可與手術(shù)室內(nèi)的控制面板結(jié)合??刂泼姘迳嫌懈黝悮怏w出口、時(shí)鐘及定時(shí)鐘、實(shí)施空調(diào)檢測(cè)及控制、照明控制、廢氣檢測(cè)及排放。
心血管造影室除數(shù)字成像系統(tǒng)采用專門配電外,室內(nèi)設(shè)置要求與心臟手術(shù)室相同。
目前國(guó)內(nèi)心臟手術(shù)室、icu、心血管造影、搶救室、血液透析等采用局部it系統(tǒng)。iec標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)烈要求it系統(tǒng)不配出n線,目前病人接觸的用電設(shè)備均為單相設(shè)備,通過隔離變壓器配出的it系統(tǒng)均為單相。
it系統(tǒng)應(yīng)注意如下問題:版權(quán)所有
必須設(shè)置絕緣監(jiān)視裝置;
盡量減少系統(tǒng)容量,減小系統(tǒng)線路的長(zhǎng)度;
增加線路的絕緣等級(jí);
輔助以局部等電位接地,等電位干線保證在16mm2,支線在6mm2以上;
配電線路采用穿鋼管敷設(shè),減少干擾;
變壓器二次出線采用雙極保護(hù)開關(guān)。
7照明設(shè)計(jì)
由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的差異,我國(guó)與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的醫(yī)院照度標(biāo)準(zhǔn)相差甚遠(yuǎn),發(fā)達(dá)國(guó)家的照度標(biāo)準(zhǔn)約是我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的5~10倍。目前完成的各醫(yī)院工程的照度水平在我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)均有所提高,如一般環(huán)境為150lx、診室等為200lx、醫(yī)技科室300~500lx、病房100lx。實(shí)施后效果良好,體現(xiàn)了現(xiàn)代化醫(yī)院的良好形象。設(shè)計(jì)中應(yīng)注意醫(yī)療功能性用房照明的特殊要求。
診室、病房、急診觀察室、治療室等處采用高顯色熒光燈,以便于觀察病人的情況。色溫在3500k左右,病房、急診觀察室、治療室等處的頂燈采用漫反射型燈具,以減少眩光。在病房建議用間接照明,手術(shù)室、手術(shù)部清潔走廊、傳染科、污物、污洗等處與業(yè)主結(jié)合確定是否設(shè)置紫外線燈。
對(duì)特殊場(chǎng)所的照明采取了不同方式:磁共振掃描室、理療室、腦血流圖室等需要電磁屏蔽的地方,燈具采用了直流電源;測(cè)聽室的照明采用白熾燈;眼科暗室采用可調(diào)光的白熾燈。
8其他
醫(yī)院發(fā)展快,變化多,在設(shè)計(jì)中我們將配電箱設(shè)置在夾墻內(nèi),此方式配合吊頂線槽配電,使系統(tǒng)更加靈活,方便日后用電的發(fā)展需要。在檢驗(yàn)科、中心實(shí)驗(yàn)室等用房設(shè)置了沿墻附設(shè)的電氣配電槽,并將電源斷路器設(shè)置其上,以適應(yīng)實(shí)驗(yàn)室用電設(shè)備多,用電變化多的需求。
在病房設(shè)置綜合醫(yī)療槽、槽內(nèi)設(shè)置插座組,接地端子,局部照明等,并在床頭方向距地0.3m處加設(shè)一組電源插座,方便電動(dòng)床等固定設(shè)備的使用。
隨著我國(guó)國(guó)力的增強(qiáng),醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)將在一定時(shí)期得到長(zhǎng)足的發(fā)展,作為我們醫(yī)療工程設(shè)計(jì)人員,要不斷了解學(xué)習(xí)最新的醫(yī)療設(shè)備,學(xué)習(xí)了解國(guó)內(nèi)外的新規(guī)范。工作的重點(diǎn)應(yīng)在如下幾點(diǎn):
關(guān)鍵詞:電氣設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)符號(hào)代號(hào)原則
1.家庭電氣設(shè)計(jì)原則
家庭電氣設(shè)計(jì)是在裝潢設(shè)計(jì)(這里是指家具、電器設(shè)備的布局以及房頂?shù)脑O(shè)計(jì))完成后再進(jìn)行的。由于每個(gè)家庭的裝潢設(shè)計(jì)各有千秋,家用電器的配置也不盡相同,因此,這里只能談一些電氣設(shè)計(jì)原則供讀者參考。
(1)照明、插座回路分開把照明與插座回路分開的好處是:如果插座回路的電氣設(shè)備發(fā)生故障,僅此回路的電源中斷,不會(huì)影響照明回路的工作,從而便于對(duì)故障回路進(jìn)行檢修;反之,若照明回路出現(xiàn)短路故障,此時(shí)就可利用插座回路的電源,接上臺(tái)燈,進(jìn)行檢修。
(2)照明應(yīng)分成幾個(gè)回路這樣,一旦某一回路的照明燈出現(xiàn)短路故障,也不會(huì)影響到其它回路的照明,就不會(huì)使整個(gè)家庭處于黑暗中。
(3)對(duì)空調(diào)、電熱水器等大容量電器設(shè)備,宜一個(gè)設(shè)備設(shè)置一個(gè)回路如果合用一個(gè)回路,當(dāng)它們同時(shí)使用時(shí),導(dǎo)線易發(fā)熱,即使不超過導(dǎo)線允許的工作溫度,也會(huì)降低導(dǎo)線絕緣的壽命。此外,加大導(dǎo)線的截面可大大降低電能在導(dǎo)線上的損耗。
(4)插座及浴室燈具回路必須采取接地保護(hù)措施浴室插座除采用隔離變壓器供電(如電須刀插座)可以不要接地外,其它插座則必須用三極插座。浴室燈具的金屬外殼必須接地。
(5)接地措施
①不能用自來水管作為接地線。新建住宅樓都配置了可靠的接地線,而老式住宅往往無接地線,不少老式住宅用戶就以自來水管作為接地線。這是不正確的做法。曾有因觸及帶電的自來水龍頭而電擊身亡的事故報(bào)道。
②浴室如采用等電位聯(lián)結(jié)則更安全。浴室是潮濕環(huán)境,人即使觸及50V以下的安全電壓,也有遭電擊的可能。所謂等電位聯(lián)結(jié),就是把浴室內(nèi)所有金屬物體(包括金屬毛巾架、鑄鐵浴缸、自來水管等)用接地線連成一體,且可靠接地。
③接地制式應(yīng)和電源系統(tǒng)相符。電氣設(shè)計(jì)前,必須先了解用戶電源來自何處,以及該電源的接地制式。接地保護(hù)措施應(yīng)與電源系統(tǒng)一致。
④每個(gè)回路應(yīng)設(shè)置單獨(dú)的接地線。有些人認(rèn)為:接地線中的電流很小,幾個(gè)回路合用一根接地線可節(jié)約裝潢費(fèi)用。這是錯(cuò)誤的。因?yàn)樵谡9ぷ鲿r(shí),接地線中的電流的確很小,但在發(fā)生短路故障時(shí),接地線中流過的電流大大超過相線正常工作時(shí)的電流。其次,從可靠性角度考慮,——個(gè)回路一根接地線更可靠。
⑤有了漏電保護(hù),也應(yīng)有接地保護(hù)。任何一種電氣產(chǎn)品,都有出現(xiàn)故障的可能,漏電開關(guān)也有出現(xiàn)故障的可能。有了接地保護(hù),當(dāng)漏電開關(guān)出現(xiàn)故障時(shí),接地保護(hù)仍能起到保護(hù)作用。但漏電開關(guān)的輸出中性線不準(zhǔn)碰地,否則,漏電開關(guān)無法合閘。
⑧有了良好的接地裝置,每戶仍應(yīng)配置漏電開關(guān)。當(dāng)發(fā)生電氣設(shè)備外殼帶電時(shí),接地裝置的接地電阻再小,在故障未解除前,設(shè)備外殼對(duì)地電位是存在的,有電擊可能。若采用漏電開關(guān),只要漏電電流大于30mA,在0.1s時(shí)間內(nèi)就可使電源斷開。插座所接的電氣設(shè)備,人體隨時(shí)有接觸的可能,因此,插座要有漏電保護(hù)。掛壁式空調(diào)因人手難以碰到,故可不帶漏電保護(hù)。
(6)每戶用電容量要和設(shè)計(jì)能力相符,不要盲目裝接大功率電氣設(shè)備為此,每戶居民在電氣裝潢前,應(yīng)初步估計(jì)室內(nèi)負(fù)荷總?cè)萘浚苊獬^該戶的設(shè)計(jì)負(fù)荷。具體數(shù)字可向當(dāng)?shù)匚飿I(yè)管理部門咨詢。
(7)電氣安全設(shè)計(jì)是重點(diǎn)每個(gè)家庭中的家用電氣設(shè)備總有好幾件,天天要接觸。家中既有不醫(yī)事的小孩,也有略懂電氣知識(shí)而不懂電氣安全知識(shí)的大人,會(huì)玩弄電氣設(shè)備,為了確保用電安全,電氣安全設(shè)計(jì)必須作為重點(diǎn)。對(duì)小孩能觸及的插座,應(yīng)選擇帶保護(hù)板的插座,避免小孩把金屬物體塞進(jìn)插座內(nèi)造成電擊。
(8)不要選用“三無”產(chǎn)品因使用劣質(zhì)的電加熱器淋浴而發(fā)生電擊死亡的事故,報(bào)紙刊載已有多起。因此,家庭裝潢中不要選用“三無”產(chǎn)品,尤其是插座,“三無”產(chǎn)品充斥市場(chǎng),應(yīng)注意鑒別。不要盲目追求進(jìn)口貨,建議購(gòu)買國(guó)產(chǎn)的名牌貨。
2.家庭電氣裝潢設(shè)計(jì)中常用的圖形符號(hào)和文字代號(hào)
(1)建筑平面圖例
(2)常用電氣圖形符號(hào)見附表。
(3)線路與燈具安裝方式代號(hào)
⑦線路敷設(shè)方式代號(hào)
PVC——用阻燃塑料管敷設(shè)
DGL——用電工鋼管敷設(shè)
VXG——用塑制線槽敷設(shè)
GXG——用金屬線槽敷設(shè)
KRG——用可撓型塑制管敷設(shè)
⑦線路明敷部位代號(hào)
LM—沿屋架或屋架下弦敷設(shè)
ZM——沿柱敷設(shè)
QM——沿墻敷設(shè)
PL——沿天棚敷設(shè)
③線路暗敷部位代號(hào)
LA——暗設(shè)在梁內(nèi)
ZA—暗設(shè)在柱內(nèi)
QA—暗設(shè)在墻內(nèi)
PA——暗設(shè)在屋面內(nèi)或頂棚內(nèi)
DA——暗設(shè)在地面或地板內(nèi)
PNA—暗設(shè)在不能進(jìn)入的吊頂內(nèi)
④照明燈具安裝方式代號(hào)
D——吸頂式
L——鏈吊式
G———管吊式
B——壁裝式
R———嵌入式
BR———墻壁內(nèi)安裝
(4)設(shè)備標(biāo)注方法’
⑦配電線路的標(biāo)注方法
a——b(c×d)e——f其中:a--回路編號(hào)
b--導(dǎo)線型號(hào)
c--導(dǎo)線根數(shù)
d--導(dǎo)線截面
e--敷設(shè)方式及穿管管徑
f--敷設(shè)部位
表示2根導(dǎo)線
表示3根導(dǎo)線
表示n根導(dǎo)線
⑦照明燈具標(biāo)注方法
燈具吸頂安裝標(biāo)注方法:
其中:a--燈數(shù)
b--型號(hào)或編號(hào)
c--每盞照明燈具的燈泡個(gè)數(shù)
d--燈泡容量,W
e--燈泡安裝高度,m
論文摘要:電梯的電氣控制設(shè)備由制造廠成套供應(yīng),電氣控制設(shè)備的電源進(jìn)線及控制和配電出線由安裝單位配套。電氣設(shè)計(jì)只需為下列用電設(shè)備提供電源、選配斷路器和配電線路。
1概述
電梯電氣控制設(shè)備由制造廠成套供應(yīng),電氣控制設(shè)備的電源進(jìn)線及控制和配電出線由安裝單位配套。電氣設(shè)計(jì)只需為下列用電設(shè)備提供電源、選配斷路器和配電線路。
電梯主電源;轎廂、機(jī)房和滑輪間的照明和通風(fēng);轎頂和底坑的電源插座;機(jī)房和滑輪間的電源插座;電梯井道的照明;報(bào)警裝置。
2配電設(shè)計(jì)
2.1電梯的負(fù)荷分級(jí)和供電要求,應(yīng)與建筑的重要性和對(duì)電梯可靠性的要求相一致,并符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。高層建筑和重要公建的電梯為二級(jí),重要的為一級(jí);一般載貨電梯、醫(yī)用電梯為三級(jí),重要的為二級(jí);多層住宅和普通公建的電梯為三級(jí)。高層建筑中的消防電梯,應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定。
2.2電梯的供電,宜從變壓器低壓出口(或低壓配電屏)處分開自成供電系統(tǒng)。
一級(jí)負(fù)荷電梯的供電電源應(yīng)有兩個(gè)電源,供電采用兩個(gè)電源送至最末一級(jí)配電裝置處,并自動(dòng)切換,為一級(jí)負(fù)荷供電的回路應(yīng)專用,不應(yīng)接入其它級(jí)別的負(fù)荷;
二級(jí)負(fù)荷電梯的供電電源宜有兩個(gè)電源(或兩個(gè)回路),供電可采用兩個(gè)回路送至最末一級(jí)配電裝置處,并自動(dòng)切換。當(dāng)變電系統(tǒng)低壓側(cè)為單母線分段且母聯(lián)斷路器采用自動(dòng)投入方式時(shí),可采用線路可靠獨(dú)立出線的單回路供電。亦可由應(yīng)急母線或區(qū)域雙電源自動(dòng)互投配電裝置出線的、可靠的單回路供電。
消防電梯的供電,應(yīng)采用兩個(gè)電源(或兩個(gè)回路)送至最末一級(jí)配電裝置處,并自動(dòng)切換。
三級(jí)負(fù)荷電梯的供電,宜采用專用回路供電。
2.3每臺(tái)電梯應(yīng)裝設(shè)單獨(dú)的隔離電器和保護(hù)裝置,并設(shè)置在機(jī)房?jī)?nèi)便于操作和維修的地點(diǎn),應(yīng)能從機(jī)房入口處方便、迅速地接近。如果機(jī)房為幾臺(tái)電梯共用,各臺(tái)電梯的隔離電器應(yīng)易于識(shí)別。隔離電器應(yīng)具有切斷電梯正常使用情況下最大電流的能力但不應(yīng)切斷下列設(shè)備的供電:轎廂、機(jī)房和滑輪間的照明和通風(fēng);轎頂和底坑的電源插座;機(jī)房和滑輪間的電源插座;
電梯井道的照明;報(bào)警裝置。
上述照明、通風(fēng)裝置和插座的電源,可以從電梯的主電源開關(guān)前取得,由機(jī)房?jī)?nèi)電源配電箱(柜)供電或單設(shè)照明配電箱,或另引照明供電回路并單設(shè)照明配電箱。
2.4主開關(guān)選擇
電梯電源設(shè)備的饋電開關(guān)宜采用低壓斷路器。低壓斷路器的額定電流應(yīng)根據(jù)持續(xù)負(fù)荷電流和拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流來確定。過電流保護(hù)裝置的負(fù)載-時(shí)間特性應(yīng)設(shè)備負(fù)載-時(shí)間特性曲線相配合。
2.5照明、通風(fēng)裝置和插座的供電回路,根據(jù)設(shè)備所在部位和工作特點(diǎn)劃分,至少應(yīng)分為兩個(gè)供電回路并分別設(shè)置隔離電器和保護(hù)裝置:
轎廂用電設(shè)備(照明、通風(fēng)、插座和報(bào)警裝置)供電回路和保護(hù)斷路器(如同機(jī)房中有幾臺(tái)電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī),每個(gè)轎廂均應(yīng)設(shè)置一個(gè)),此斷路器應(yīng)設(shè)置在相應(yīng)的主開關(guān)旁。
機(jī)房、井道和底坑用電設(shè)備(照明、通風(fēng)和插座)供電回路和保護(hù)斷路器,此斷路器應(yīng)設(shè)置在機(jī)房?jī)?nèi),靠近其入口處。
3電氣照明、通風(fēng)裝置和插座設(shè)置及控制
3.1電梯井道照明
封閉式電梯井道應(yīng)設(shè)置永久性的電氣照明,在維護(hù)修理期間,即使門全部關(guān)上,井道亦能被照亮。井道最高和最低點(diǎn)0.5米以內(nèi),各裝設(shè)一盞燈,中間最大每間隔7m設(shè)一盞燈,照度應(yīng)不小于50lx,分別在機(jī)房和底坑設(shè)置一控制開關(guān)。
3.2電梯機(jī)房照明和電源插座
機(jī)房應(yīng)設(shè)有固定式電氣照明,地板表面上照度應(yīng)不小于200lx。在機(jī)房?jī)?nèi)靠近入口(或幾個(gè)入口)的適當(dāng)高度處設(shè)有一個(gè)開關(guān),以便進(jìn)入時(shí)能控制機(jī)房照明。機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)電源插座。
3.3轎廂照明和電源插座
轎廂應(yīng)裝備永久性的電氣照明,控制裝置上的照度應(yīng)不小于50lx,轎廂地面上的照度宜不小于50lx。如果照明是白熾燈,至少要有兩只并聯(lián)的燈泡。
要有可自動(dòng)再充電的緊急電源,在正常照明電源被中斷的情況下,它能至少供1W燈泡用電1h。在正常照明電源一旦發(fā)生故障情況下,應(yīng)自動(dòng)接通照明電源。轎頂應(yīng)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)電源插座。
3.4底坑插座
底坑距底0.5m處應(yīng)設(shè)置一個(gè)電源插座。插座需有防護(hù)措施和有一定的防水能力,宜至少達(dá)到IP21。
4線路敷設(shè)
4.1線纜選擇
選擇電梯供電導(dǎo)線時(shí),應(yīng)按電動(dòng)機(jī)銘牌電流及其相應(yīng)的工作制確定,導(dǎo)線的連續(xù)工作載流量應(yīng)不小于計(jì)算電流,線路較長(zhǎng)時(shí),還應(yīng)校驗(yàn)其電壓損失(直流電梯電源電壓波動(dòng)范圍應(yīng)不大于±3%,交流電梯±5%)。4.2配線選型
根據(jù)不同用途,配線可選用導(dǎo)線、硬電纜和軟電纜,應(yīng)有不同的保護(hù)方式和敷設(shè)方式.
5防災(zāi)及報(bào)警裝置
5.1消防電梯和平時(shí)兼作普通電梯的消防電梯,在撤離層靠近層門的候梯處增設(shè)消防專用開關(guān)及優(yōu)先呼梯開關(guān),供火災(zāi)時(shí)消防隊(duì)員使用。
5.2為使乘客在需要時(shí)能有效地向轎廂外求援,應(yīng)在轎廂內(nèi)裝設(shè)乘客易于識(shí)別和觸及的報(bào)警裝置。該裝置應(yīng)采用警鈴,對(duì)講系統(tǒng),外部電話或類似形式的裝置。
5.3超高層建筑和級(jí)別高的公建,在防災(zāi)控制中心宜設(shè)置電梯運(yùn)行狀態(tài)指示盤。
5.4消防電梯轎廂內(nèi)應(yīng)設(shè)消防專用固定電話,根據(jù)需要可以設(shè)閉路監(jiān)視攝像機(jī)。
6防雷等電位聯(lián)結(jié)
二類防雷建筑物超過45m和三類防雷建筑物超過60m的建筑,應(yīng)采取防雷等電位連接措施,電梯導(dǎo)軌的底端和頂端分別與防雷裝置連接(接閃器、引下線、接地裝置和其它連接導(dǎo)體等)。
7電梯機(jī)房、井道和轎廂中電器裝置的間接接觸保護(hù)
7.1低壓配電系統(tǒng)零線和接地線應(yīng)始終分開。
7.2整個(gè)電梯裝置的金屬件,應(yīng)采取等電位聯(lián)結(jié)措施。接地支線應(yīng)分別接至接地干線接線柱上,不得互相連接后再接地。
在各個(gè)底坑和各機(jī)房均設(shè)置等電位連接端子盒,并與防雷裝置連接。端子盒分別單獨(dú)用接地線接至等電位聯(lián)結(jié)端子板,以便于檢查和維護(hù)。采用銅芯導(dǎo)體,芯線截面不得小于6mm2,當(dāng)兼用作防雷等電位聯(lián)結(jié)時(shí),采用銅芯導(dǎo)體,芯線截面不得小于16mm2。
轎廂接地線如利用電纜芯線時(shí),不得少于兩根,采用銅芯導(dǎo)體,每根芯線截面不得小于2.5mm2。
7.3電位連接、保護(hù)接地及電梯控制計(jì)算機(jī)工作接地與建筑內(nèi)其它功能的接地共用接地裝置。
1、產(chǎn)生與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分支電纜是在普通塑力纜基礎(chǔ)上發(fā)展而來。
由于現(xiàn)代文明的發(fā)展,都市的高層建筑越來越普及,在高層建筑配電系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)中,供電可*性、工程經(jīng)濟(jì)性和施工便利性越來越重要,采用普通電力電纜供電,三者的矛盾總難完全統(tǒng)一,只能根據(jù)不同工程而有所側(cè)重。按傳統(tǒng)方法,在樓層配電設(shè)計(jì)中,通常采用的辦法有三種:
(1)放射式,由地下配電間分別對(duì)各個(gè)樓層引電纜直接供電,卻需要大量的電纜、橋架和較大的電纜井,造價(jià)高,經(jīng)濟(jì)性最差。
(2)鏈接法,由配電間引出電纜至底層配電箱,再由底層逐層向上鏈接供電,此法經(jīng)濟(jì)性最佳,但由于層數(shù)越多,安全系數(shù)越低(安全系數(shù)是逐級(jí)相乘)。
(3)分區(qū)樹干式,把一座高層建筑劃分成n個(gè)單元區(qū),每個(gè)單元采用電纜接從配電室供電,然后再分配至單元區(qū)內(nèi)各個(gè)樓層。經(jīng)濟(jì)性都比較好,經(jīng)常被采用。
(4)干線電纜分支法,從配電室引出一根(或數(shù)根)主干電纜,每個(gè)樓層在干線電纜上供頭分支,此法經(jīng)濟(jì)性最好,但施工卻是最麻煩的,更麻煩的是在主電纜上做樓層分支頭時(shí),受電纜的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)施工條件以及人員素質(zhì)的影響,接頭質(zhì)量參差不齊,但這種方法卻促使人們想到把接頭與電纜一同制造,由此誕生了新一代的建筑配電電纜——分支電纜。
分支電纜是把經(jīng)過專門工藝處理的單芯電力電纜作為建筑主干電纜,根據(jù)各具體建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和尺寸量體裁衣,預(yù)先把分支接頭與分支線、主干電纜一同設(shè)計(jì)制造。是把上面第(4)種方法中現(xiàn)場(chǎng)施工和管理的工作由專業(yè)制造廠完成,而且工藝一致性也帶來了質(zhì)量一致。
分支電纜較早出現(xiàn)于英國(guó)和日本,在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面,1980年,日本電線工業(yè)協(xié)會(huì)頒布了第一部行業(yè)性標(biāo)準(zhǔn)JCS376(1980),隨著技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,在1992年對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂,放寬了對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)材料方面的要求,提高了成品技術(shù)指標(biāo),目前,國(guó)內(nèi)正規(guī)的分支電纜生產(chǎn)廠的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)主要是以該標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)。
2、結(jié)構(gòu)分支電纜在結(jié)構(gòu)上,分為單芯型和多芯絞合型兩種,每根單芯分支電纜又可分為三部分:
(1)主干電纜;(2)支線電纜;(3)分支連接體。
目前,因單芯型分支電纜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,本論文由
型分支電纜實(shí)質(zhì)上是多個(gè)單芯電纜的絞合體,而不是傳統(tǒng)概念多芯電纜的結(jié)構(gòu),多芯型分支電纜的每項(xiàng)導(dǎo)體外面都有單獨(dú)的絕緣和護(hù)套,每根線芯有獨(dú)立的分支連接體。多芯型分支電纜具備一般多芯電纜的運(yùn)行性能,國(guó)內(nèi)只有為數(shù)極少的大型綜合性電纜廠才具備生產(chǎn)能力,目前也已在推廣應(yīng)用中。
3、性能分支電纜是一種新型的電力配送電纜,其關(guān)鍵性能有兩項(xiàng):首先,一根具備良好品質(zhì)的分支電纜,必須是性能優(yōu)良的電力電纜,對(duì)于國(guó)內(nèi)產(chǎn)品,其導(dǎo)體性能、絕緣性能、材料的機(jī)械物理性能均應(yīng)符合GB12706-91標(biāo)準(zhǔn)——電纜的性能是分支電纜產(chǎn)品的基礎(chǔ)指標(biāo)。
第二,分支連接體的性能至關(guān)重要,這是分支電纜的關(guān)鍵性能。分支連接體把干線電纜與支線電纜的導(dǎo)體連為一體,并作絕緣防潮處理。從外觀上看,無法知道內(nèi)部接頭質(zhì)量,有兩項(xiàng)重要的試驗(yàn)?zāi)軌驒z測(cè)接頭性能,即機(jī)械拉力試驗(yàn)和電熱循環(huán)試驗(yàn)。對(duì)機(jī)械拉力試驗(yàn)而言,分支連接體(含干線與支線導(dǎo)體)的拉斷力應(yīng)保持在連接前的80%以上,對(duì)電熱循環(huán)試驗(yàn)而言,在125次一定時(shí)間間隔的額定載荷與空載循環(huán)后,分支連接體的溫度不得大于電纜表面溫度的8℃。決定分支連接體的機(jī)械與電氣性能的關(guān)鍵在于分支連接體的材料和工藝。對(duì)廣大用戶而言,應(yīng)充分關(guān)心分支電纜的電纜質(zhì)量、接頭的材料選擇和生產(chǎn)工藝工裝。
我們講,分支電纜更適合于現(xiàn)代建筑的配電系統(tǒng),為什么?要分析這個(gè)問題,我們必須首先弄清楚相關(guān)電氣設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)配電線路的要求。
二、相關(guān)規(guī)范對(duì)建筑電氣系統(tǒng)中配電線路的設(shè)計(jì)要求
1、建筑電氣相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范目前與建筑電氣低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)的規(guī)范主要有:
(1)GB50052-1995供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范
(2)GB50054-1995低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范
(3)JGJ/T16-92民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范
(4)GBJ16-87建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(1997年版本)
(5)GB50045-1995高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范其中:《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》是兩項(xiàng)基礎(chǔ)規(guī)范,主要內(nèi)容參照采用了IEC標(biāo)準(zhǔn)。本論文由
致,但由于這是一個(gè)建筑行業(yè)的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn),建筑相關(guān)的部分規(guī)定更具體,如供電系統(tǒng)的負(fù)荷簡(jiǎn)等級(jí),除規(guī)定分級(jí)原則外,更規(guī)定了各類具體建筑名稱的負(fù)荷級(jí)別。
由于上述規(guī)范在頒布實(shí)施時(shí),分支電纜產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)還沒有應(yīng)用先例,因此在規(guī)范中并未提及分支電纜,但在眾多條款中體現(xiàn)了設(shè)計(jì)指導(dǎo)方向,總的說來,有三種觀點(diǎn):
1、關(guān)于配電級(jí)數(shù)——越少越好;
2、關(guān)于配電方式,從高到低依次為放射式>樹干式>分區(qū)樹干式>鏈接式;
3、關(guān)于安裝敷設(shè)方式,應(yīng)與環(huán)境、建筑特征、機(jī)電應(yīng)力等多種因素相適應(yīng)。
(一
)、關(guān)于配電級(jí)數(shù):對(duì)配電級(jí)數(shù)而言,GB50052-95第3.07條規(guī)定:供電系統(tǒng)應(yīng)簡(jiǎn)單可*,同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級(jí)數(shù)不宜多于兩級(jí),JGJ/T16-92《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》中8.14條規(guī)定:“自變壓器一次側(cè)至用設(shè)備之間的低壓配電級(jí)數(shù)不宜超過三級(jí),但對(duì)非重要負(fù)荷供電時(shí),可超過三級(jí)。”上述規(guī)范體現(xiàn)了一個(gè)要領(lǐng),那就是配電級(jí)數(shù)越少越好,越少可*性越高,技術(shù)越先進(jìn)。
(二)、關(guān)于配電方式,GB50052-95中第6.02、6.03、6.04、6.05條中提出:“在正常環(huán)境的車間或建筑物內(nèi),當(dāng)大部分用電設(shè)備為中小容量,但無特殊要求時(shí),宜采用樹干式配電”,“當(dāng)用電設(shè)備為大容量,或負(fù)荷性質(zhì)重要,或在有特殊要求的車間、建筑物內(nèi),宜采用放射式配電”,“當(dāng)部分用電設(shè)備離供電點(diǎn)較遠(yuǎn),而彼此相距很近、容量很少的用電設(shè)備,可采用鏈?zhǔn)脚潆?,但每一回路環(huán)鏈設(shè)備不超過5臺(tái),其總?cè)萘坎灰顺^10kW”:“在高層建筑物內(nèi),當(dāng)向樓層各配電點(diǎn)供電時(shí),宜采用分區(qū)樹干式配電,但部分較大容量的集中負(fù)荷或重要負(fù)荷,應(yīng)從低壓配電室以放射式配電”。
(三)、JGJ/T16-92《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)配電方式有更為詳細(xì)的規(guī)定,如:“8.2.15居住小區(qū)的高層建筑,宜采用放射式配電”“8.2.2.4除多層民用住宅外的其他民用建筑,對(duì)于較大的集中負(fù)荷或較重要的負(fù)荷應(yīng)從配電室以放射式配電;對(duì)于向多層配電間或配電箱配電,宜采用樹干式和分區(qū)樹干式的方式”“由層間配電間或?qū)优潆娤渲粮鞣峙潆娤涞呐潆姡瞬捎梅派涫脚c樹干式結(jié)合的方式”,“8.2.3.2對(duì)于容量較大的集中負(fù)荷或重要負(fù)荷,宜從配電室以放射式配電對(duì)各層配電間的配電宜采用下列方式之一:
(1)工作電源采用分區(qū)樹干式,本論文由
(2)工作電源和多用電源都采用由首層到頂層垂直干線方式。
(3)工作電源采用分區(qū)樹干式,多用電源取自應(yīng)急照明等電源干線。
上述規(guī)定,是限于制定規(guī)范時(shí),分支電纜尚未在國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用,供電線路主要依賴普通電力電纜和母線。筆者認(rèn)為,在應(yīng)用分支電纜配電后,上述規(guī)定應(yīng)該可以簡(jiǎn)化。放射式高于樹干式,又高于鏈接式的觀點(diǎn)。
(四)、關(guān)于電纜和母線安裝敷設(shè)方式。
GB50054-94中5.5.1、JGJ/T16-92中9.12.1都規(guī)定“封閉母線宜用于干燥和無腐蝕性的屋內(nèi)場(chǎng)所?!?/p>
GB50054-94中5.7.2、JGJ/T16-92中4.13.5規(guī)定“豎井垂直布線時(shí)應(yīng)考慮下列因素:……。垂直干線與分支線的連接方法?!?/p>
GB50054-94中5.7.3豎井內(nèi)垂直布線采用大容量單芯電纜大容量線線作干線時(shí),應(yīng)滿足下列條件:
1、載流量要留有一定的裕度;本論文由
GBJ16-87《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中10.1.4規(guī)定:“消防用電設(shè)備的配電線路應(yīng)穿管保護(hù)。當(dāng)暗敷時(shí)應(yīng)敷時(shí)應(yīng)敷設(shè)在非燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi),其保護(hù)層厚度不應(yīng)小于3cm,明敷時(shí)必須穿金屬管,并采取防火措施。采用絕緣和護(hù)套為非延續(xù)燃性材料的電纜時(shí),可不采取穿金屬管保護(hù),但應(yīng)敷設(shè)在電纜井溝內(nèi)。
GB50045-95《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中對(duì)消防電源及其配電,9.1.4條也規(guī)定了相同內(nèi)容。
上述規(guī)范說明:電纜配電比母線具有更好的環(huán)境適應(yīng)性,安裝敷設(shè)更便利。
在熟悉電氣規(guī)范的相關(guān)規(guī)定后,讓我們來分析分支電纜配電方法與規(guī)范的符合性與技術(shù)先進(jìn)性.
三、分支電纜配電的技術(shù)先進(jìn)性
1、分支電纜的配電方式分支電纜配電系統(tǒng)一般如圖所示,在一個(gè)n層的大樓中,垂直豎井干線和各樓層供電由一根整預(yù)制的分支電纜完成,PG是總配電柜,PX是樓層配電箱,ZJX是轉(zhuǎn)接箱,當(dāng)PG與ZJX之間距離不遠(yuǎn)時(shí),(滿足載流量與起動(dòng)運(yùn)行壓降要求)一般不予選用,這樣可減少一個(gè)連接點(diǎn),節(jié)約投資。
2、分支電纜配電的技術(shù)先進(jìn)性從上述配電系統(tǒng)的分析中,可以知道分支電纜可以使樓層配電簡(jiǎn)化成二級(jí)配電,每個(gè)樓層都可以達(dá)到最簡(jiǎn)單的二級(jí)配電,符合規(guī)范中配電級(jí)數(shù)越少越好的原則,這是先進(jìn)性之一。
分支電纜配電系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)是一種放射式配電系統(tǒng),適用于各種重要場(chǎng)合甚至是特別重要場(chǎng)合的配電,這是先進(jìn)性之二。
分支電纜是一種經(jīng)過預(yù)制的電力電纜,本論文由
在出廠時(shí)經(jīng)受過水中耐壓和絕緣電阻試驗(yàn),因此對(duì)環(huán)境要求低,能適用于潮濕、鹽霧酸堿等環(huán)境,而母線在規(guī)范中明確不能應(yīng)用于這些環(huán)境,比母線適用范圍廣。而且,其安裝方式簡(jiǎn)便,施工工期短,工費(fèi)低,符合規(guī)范中設(shè)計(jì)應(yīng)注重經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn),這是其技術(shù)先進(jìn)性之三。
四、分支電纜配電設(shè)計(jì)的注意點(diǎn)
我們已分析:分支電纜配電系統(tǒng)的技術(shù)先進(jìn)性,可以說分支電纜就是一種為現(xiàn)代建筑度身定做,量體裁衣的專業(yè)產(chǎn)品,具有最佳的適用性和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性,但在工程設(shè)計(jì)中,需注意一點(diǎn)——那就是分支線的保護(hù)問題。對(duì)由于支線截面一般都有比干線小,因此,當(dāng)支線發(fā)生過載或短路時(shí),干線保護(hù)系統(tǒng)一般不會(huì)對(duì)其發(fā)生作用,必須在支線配電箱中設(shè)置保護(hù)器,保護(hù)器與分支接頭問題不超過3m,如超過,分支線必須受敷設(shè)在不燃的管或槽中,且當(dāng)該段發(fā)生單相或兩相短路時(shí),干線保護(hù)應(yīng)能夠斷開。對(duì)此,應(yīng)予以注意。
分支電纜作為一種從國(guó)外傳入的新型建筑配電電纜,
員認(rèn)同并使用。本文旨在說明分支電纜配電與現(xiàn)有建筑電氣相關(guān)規(guī)范的一致性,并能更好地體現(xiàn)規(guī)范的指導(dǎo)思想。是一種能滿足現(xiàn)有規(guī)范的一種最先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)的配電方式。因水平所限,文中如有謬誤,敬請(qǐng)讀者指正。
1.建筑電氣設(shè)計(jì)的基本原則
充分滿足建筑物的使用功能建筑物的電氣設(shè)計(jì)最終目的是為了滿足人們對(duì)于消費(fèi)品的使用功能。一般考慮到的使用功能有:照明的亮度、顯色指數(shù);運(yùn)輸通道的暢通,色溫、空調(diào)溫度的舒適度等,也包括一些特殊的工藝要求。這些大大小小的所有的要求都需要在建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)得到充分的考慮,設(shè)計(jì)成果要充分的保證這些功能能夠得到滿足。并且隨著生活水平的提高,人們用電量會(huì)有所提升這一點(diǎn)要做出一定的預(yù)測(cè),電氣的設(shè)計(jì)要留有一定超額設(shè)計(jì)。不能夠過于緊湊,以防出現(xiàn)用電高峰期或者突然的超負(fù)荷工作。充分考慮經(jīng)濟(jì)條件和節(jié)能環(huán)保在當(dāng)今世界,節(jié)能環(huán)保是社會(huì)發(fā)展的主要趨勢(shì),所以在建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)需要充分的考慮節(jié)能問題,以節(jié)能環(huán)保為設(shè)計(jì)理念和主要的原則。但是在節(jié)能設(shè)計(jì)的同時(shí)也應(yīng)該考慮到經(jīng)濟(jì)性。在節(jié)能設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)效益之間一定要找到一個(gè)平衡點(diǎn),來達(dá)到最好的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益,避免一邊倒的情形發(fā)生。比如一些電氣設(shè)計(jì)對(duì)于建筑功能的發(fā)揮沒有多大益處,那么這些電能的損耗就是無用的,所以設(shè)計(jì)時(shí)要采取合適的方法來避免這些不必要的損耗。這也使得建筑電氣的設(shè)計(jì)更加符合使用者的要求和更好的發(fā)揮建筑本身的功能。
2.建筑電氣設(shè)計(jì)需要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)分析
總體來說,建筑電氣設(shè)計(jì)是為了滿足使用者的需求。建筑電氣的設(shè)計(jì)是以一定時(shí)間內(nèi),使用者使用電負(fù)荷作為建筑用電數(shù)據(jù)作為參考,也要有一定超負(fù)荷的預(yù)測(cè),合理的設(shè)計(jì)出未來的電路。要確保電氣設(shè)計(jì)能夠使得電力設(shè)備正常的運(yùn)作,并且在電力設(shè)計(jì)有效期內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)大量的電路的更改。同時(shí)對(duì)于建筑電能質(zhì)量,建筑物內(nèi)部用電設(shè)備工作情況要保證其正常的運(yùn)作,以免影響人們的正常工作和生活。
二、建筑電氣設(shè)計(jì)中的問題
1.安全是建筑電氣設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)電力供應(yīng)配置
電力是建筑一切電氣設(shè)施的動(dòng)力源泉。沒有了電力,建筑也就是去了很大的價(jià)值。電力是穩(wěn)定供給才能保證居民的正常生活。在現(xiàn)代化的建筑電氣設(shè)計(jì)一般都至少有兩個(gè)獨(dú)立電源來確保電力的供應(yīng)。兩個(gè)電源相互獨(dú)立,又相互備用。一旦一個(gè)電源出現(xiàn)故障,其他的獨(dú)立電源就會(huì)繼續(xù)供電,這樣就不會(huì)影響到整個(gè)建筑的電力供應(yīng),也會(huì)更加安全。通常是不會(huì)出現(xiàn)停電導(dǎo)致的事故。比如電梯,加熱設(shè)備等。對(duì)于一個(gè)建筑到底需幾個(gè)獨(dú)立的電源,和每個(gè)電源負(fù)荷大小的問題,應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)條件決定。
2.供電線路的選擇
隨著社會(huì)的發(fā)展,人們的生活離不開電,同樣建筑也離不開電,建筑沒有了電就不能滿足人們的需求。所以電力的供應(yīng)是建筑必須設(shè)施。所以建筑的電氣設(shè)計(jì)及其重要。安全性是建筑電氣設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。要做到建筑的電氣設(shè)計(jì)的安全性,首先要考慮到供電線路的選擇,在一般的居民建筑中,各種電路復(fù)雜繁多,為了保證安全性和穩(wěn)定性,供電電路的主線截面不能隨意更改。如果線路截面變小,電路電阻就會(huì)變大功率過載的情況下將會(huì)導(dǎo)致電路發(fā)熱,嚴(yán)重的可能導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。所以供電線路的選擇對(duì)于建筑電氣設(shè)計(jì)的安全性是非常必要的。
3.電氣設(shè)備的接地設(shè)計(jì)
現(xiàn)代社會(huì)中,電氣設(shè)備諸多復(fù)雜,有電視,電腦,洗衣機(jī),冰箱等都需要接地保護(hù)。通常,電氣設(shè)備都是通過保護(hù)接地系統(tǒng)的重復(fù)接地與共用接地體相連,為了保證使用者的安全,通常規(guī)定共用接地體的電阻不應(yīng)大于1Ω。
4.建筑的消防控制設(shè)計(jì)
建筑的消防設(shè)計(jì)也就是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)。主要是為了實(shí)現(xiàn)建筑報(bào)警滅火自動(dòng)化?;馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)主要包括四個(gè)部分,分別是:火災(zāi)探測(cè)器、消防中心和氣體自動(dòng)噴射滅火,分區(qū)消防報(bào)警控制器及自動(dòng)灑水滅火系統(tǒng)。對(duì)于消防線路設(shè)計(jì)要求消防管線穿金屬管或者暗敷。其主要的目的是保證在發(fā)生火災(zāi)后消防線路可以正常使用,能夠確保信號(hào)和命令正常的傳輸。在整個(gè)防火系統(tǒng)中,消防水泵的線路和控制尤其重要,如果消防水泵的線路出了故障,那么其他所有的消防設(shè)施和線路都是徒勞。所以消防水泵的設(shè)計(jì)一定要多一層保障,通常采用兩條線路通向消防水泵,一條由引至消防水泵控制柜;另一條線路則是引至消防控制室。由這兩條線路便可以確保消防控制的順利完成。以免出現(xiàn)特殊情況下某條線路不暢通,使得信息不能夠傳達(dá),造成了火災(zāi)搶救的最佳時(shí)間。同時(shí)這一點(diǎn)也能夠確保建筑電氣的安全性。
5.建筑電氣設(shè)計(jì)中經(jīng)濟(jì)性問題的分析
為了提高建筑電氣設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性,必須重視強(qiáng)電環(huán)節(jié)。建筑電氣的強(qiáng)電主要包括高壓配電系統(tǒng)和低壓配電系統(tǒng)兩部分。其中高壓配電系統(tǒng)是一個(gè)建筑工程配電的源頭,因此要提高這一部分的經(jīng)濟(jì)性主要體現(xiàn)在選擇合適的可靠的產(chǎn)品為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,降低了出現(xiàn)不必要故障的幾率。以免建筑用電出現(xiàn)故障。低壓配電系統(tǒng)屬于民用建筑設(shè)計(jì)的核心部分。要提高這個(gè)部分的經(jīng)濟(jì)性可以從以下幾個(gè)方面考慮。但是這個(gè)方法有一定的缺陷就是出線端出現(xiàn)故障時(shí)可能造成大面積斷電。為了確保經(jīng)濟(jì)性,要正確的選擇系數(shù),和功率因數(shù)。以上這幾個(gè)系數(shù)對(duì)于建筑電氣設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性有很大的影響。因此在設(shè)計(jì)過程中一定要進(jìn)行調(diào)查研究,對(duì)于實(shí)際情況下,一些設(shè)備的運(yùn)行情況和負(fù)荷要要有一定的調(diào)查計(jì)算,最后得到一個(gè)合理的系數(shù)。
三、結(jié)語(yǔ)
1.1用氣以及用電的安全隱患
在我國(guó),每年都會(huì)有許多因用電而發(fā)生的事故,對(duì)社會(huì)也造成了極大的影響,同時(shí)也引起了相關(guān)部門的高度重視,雖然我國(guó)頒布了一些相關(guān)法律法規(guī),但是,在日常生活中,還是有很多常見的事故發(fā)生,導(dǎo)致這些問題的發(fā)生原因大多數(shù)是一些設(shè)計(jì)問題,解決相關(guān)問題還要從本質(zhì)上入手,對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行完善,減少相應(yīng)的漏洞,避免事故的發(fā)生。
1.2電氣在設(shè)計(jì)上無法滿足用戶要求
在設(shè)計(jì)過程中,許多的電氣設(shè)計(jì)從理論上來講是不符合標(biāo)準(zhǔn)的,并沒有解決就開始進(jìn)行施工,從而導(dǎo)致事故的發(fā)生。在進(jìn)行施工時(shí),最主要的是看工程師的影響,如果工程師的能力不強(qiáng)或存在缺陷,是無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求的,從另一個(gè)方面來說,建設(shè)者為了追求更高更多的經(jīng)濟(jì)利益,在材料上進(jìn)行減材減料,在材料選擇上,選擇一些標(biāo)準(zhǔn)低而且投資量相對(duì)少的設(shè)計(jì),當(dāng)設(shè)計(jì)投資生產(chǎn)過后,電氣系統(tǒng)沒辦法達(dá)到客戶的需求,在使用過程中,經(jīng)常出現(xiàn)一些故障,使用戶苦不堪言。
1.3在消防系統(tǒng)上不夠完善
在沒有發(fā)生事故之前,消防系統(tǒng)是沒有太多的用途,但是一旦發(fā)生事故時(shí),則會(huì)發(fā)揮著重要的作用,它涉及到住戶的生命安全以及財(cái)產(chǎn)安全上的問題??墒俏覈?guó)的消防系統(tǒng)并不是非常的完善,在驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)上,也沒有嚴(yán)格要求,房地產(chǎn)商也不是很愿意做太大的投資,電氣工程師也不專心踏實(shí)去做。不完善的消防系統(tǒng)存在著大量的弊端,所以在現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)該需要進(jìn)行大量人力和物力的投放。
2建筑電氣設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是提高安全性
建筑電氣安全性和可靠性相當(dāng)重要,只有保障這兩者才能使系統(tǒng)正常運(yùn)行,才能做到安全用電。在現(xiàn)實(shí)生活中,相關(guān)部門對(duì)其重視度越來越高,但效果并不明顯,用電事故常有發(fā)生。這就要求各個(gè)部門更加重視,并采取強(qiáng)有力的措施進(jìn)行防范,避免發(fā)生電氣事故。
2.1對(duì)絕緣材料進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)檢查
在電氣中一些電氣設(shè)備絕緣性不好,因此,導(dǎo)致了很多安全事故,所以要求相關(guān)人員必須嚴(yán)格檢測(cè)絕緣材料是否達(dá)標(biāo),并根據(jù)要求使用絕緣體材料。另外還要保證電線的質(zhì)量,在現(xiàn)場(chǎng)需進(jìn)行仔細(xì)確認(rèn),保證電線的完整性,一旦發(fā)現(xiàn)有缺損的電線應(yīng)立即停止使用。
2.2對(duì)過載、短路的設(shè)計(jì)進(jìn)行保護(hù)
在實(shí)際中一旦發(fā)現(xiàn)電氣線路出現(xiàn)短路或過載,應(yīng)立即切斷電源,因?yàn)榇藭r(shí),電流倍數(shù)會(huì)呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)模式。因此,要對(duì)其進(jìn)行保護(hù)是十分必要的。在設(shè)計(jì)的過程中我們要確保過載的安全性和合理性。除此之外,還要觀察熔斷電流的合理性,注意其額定電流和熔斷器額定電壓。
2.3需對(duì)漏電進(jìn)行保護(hù)設(shè)計(jì)
漏電現(xiàn)象是造成安全事故的主要原因,因此要引起重視,因?yàn)槿艘坏┯|碰到就會(huì)受到電流帶來的傷害,對(duì)生命安全造成威脅。根據(jù)目前現(xiàn)狀和國(guó)家規(guī)定的要求來看,一般將參數(shù)都選擇在30mA.s來進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)顯示,此參數(shù)較為合理,且能夠達(dá)到預(yù)期的效果。但是漏點(diǎn)問題不能小覷,關(guān)系著人的生命安全,因此,在進(jìn)行設(shè)計(jì)保護(hù)時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn):(1)相關(guān)人員需仔細(xì)閱讀檢測(cè)部門文件報(bào)告;(2)嚴(yán)格遵照規(guī)定,達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《漏電電流動(dòng)作保護(hù)器》的需求,對(duì)CCEE人員進(jìn)行認(rèn)證。
2.4對(duì)接地設(shè)計(jì)進(jìn)行保護(hù)
對(duì)接地保進(jìn)行護(hù)是在建筑安全電氣設(shè)計(jì)中最重要的實(shí)施,是針對(duì)人身安全來設(shè)計(jì)的,防止受到電擊,與此同時(shí),能防止接地引起的火災(zāi)。在電氣系統(tǒng)中,回路中有相當(dāng)大的接地故障電流,導(dǎo)致開關(guān)自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng),所以應(yīng)該及時(shí)切斷電源,從而起到保護(hù)措施,如果電源不能快速的切斷,也能對(duì)電位進(jìn)行很好的保護(hù),從而起到保護(hù)人身安全的作用。
3完善的現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)
3.1電氣安全隱患
隨著時(shí)代科技的不斷發(fā)展,建筑的安全重視問題也得到了更多的關(guān)注。建筑電氣在設(shè)計(jì)過程中,需要有很好的安全性,才能以防事故的發(fā)生。在傳統(tǒng)建筑過程中,常有設(shè)計(jì)失誤從而導(dǎo)致電氣漏洞的現(xiàn)象。在現(xiàn)代建筑電氣中,需要從設(shè)計(jì)入手,從本質(zhì)上避免事故的發(fā)生。在電路中,需要對(duì)建筑設(shè)計(jì)合理的保護(hù),防止用戶受到誤傷。所有的電線都需要選取有質(zhì)量保證的絕緣材料,確保在使用過程中建筑物不會(huì)產(chǎn)生漏電的情況。
3.2建筑電氣設(shè)計(jì)需要基于用戶提出的要求
用戶的需求,簡(jiǎn)單的來說就是設(shè)計(jì)的用途,建筑電氣在設(shè)計(jì)過程中,需要滿足用戶的需求,同時(shí)還需創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)體系。如果在使用過程中出現(xiàn)斷電跡象,電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)是失敗的。因?yàn)閮?yōu)秀的電氣工程師會(huì)考慮到綜合因素,會(huì)對(duì)用戶在使用過程中做初步的評(píng)估,為負(fù)載量留出富余的空間,并設(shè)計(jì)合理的電氣系統(tǒng)。
3.3在建設(shè)中加強(qiáng)建筑消防系統(tǒng)
好的建筑電氣設(shè)計(jì)應(yīng)該盡最大的能力來對(duì)消防系統(tǒng)進(jìn)行完善,來提高在建筑設(shè)計(jì)上的安全性,對(duì)用戶的財(cái)產(chǎn)安全和生命安全進(jìn)行保障?,F(xiàn)代建筑消防系統(tǒng)體現(xiàn)在火警撲滅一體化,要求在建筑物中建有報(bào)警控制系統(tǒng)、火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)噴水撲滅系統(tǒng)。系統(tǒng)的供電線路需要進(jìn)行從新設(shè)置,其目的是在發(fā)生火災(zāi)時(shí),可以進(jìn)行電線輸電,保障建筑重要環(huán)節(jié),消防系統(tǒng)也是智能化水平最高的鋪設(shè)。
3.4設(shè)計(jì)環(huán)境友好的電氣系統(tǒng)
我國(guó)屬于資源大國(guó),在消耗能源方面,到處可以看見浪費(fèi)資源的跡象,如果我國(guó)想變成資源節(jié)約型國(guó)家,必須按現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)發(fā)展的方向走下去,在不降低建筑質(zhì)量情況下,盡量做到節(jié)約能源。在電氣設(shè)計(jì)上,將電量安置在供電邊上,盡量減少對(duì)線路消耗的功率;需要選擇面積較大的導(dǎo)線,因?yàn)槟軠p輕電路中的損耗。一般來說,想要實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)的環(huán)保,就需要有相對(duì)應(yīng)地系統(tǒng)投資。
4結(jié)束語(yǔ)
進(jìn)行增效擴(kuò)容改造的電站均已運(yùn)行多年,送出工程及與系統(tǒng)連接地點(diǎn)已經(jīng)確定,變動(dòng)的可能性不大,對(duì)電站的接入系統(tǒng)不必再進(jìn)行論證,所以只要現(xiàn)有主接線相對(duì)合理,在增效擴(kuò)容改造中可維持原主接線方案不變,只需根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范和短路電流計(jì)算成果,對(duì)機(jī)組容量進(jìn)行復(fù)核和選擇設(shè)備即可。對(duì)個(gè)別電站由于多次修改,改變了原設(shè)計(jì)的主接線形式,增加或減少了部分設(shè)備,改變了布置,形成現(xiàn)有不合理的接線方式,造成重復(fù)容量大、損耗高、繼電保護(hù)復(fù)雜、設(shè)備配置不合理等,或現(xiàn)有接線方式不適應(yīng)目前電力系統(tǒng)要求,對(duì)這種情況應(yīng)在設(shè)計(jì)過程中對(duì)主接線方案進(jìn)行優(yōu)化比選,同時(shí)復(fù)核送出線路的輸送容量和電壓降是否滿足增效擴(kuò)容的要求,復(fù)核電站內(nèi)部電流互感器變比、電氣設(shè)備動(dòng)、熱穩(wěn)定和開斷電流等能否滿足要求?;驹瓌t是送出電壓等級(jí)和接入系統(tǒng)點(diǎn)不改變,否則投入資金會(huì)相應(yīng)增加比較多,浪費(fèi)比較嚴(yán)重。如果改變了主接線的接線方式或運(yùn)行方式,涉及到電力系統(tǒng)的計(jì)量、保護(hù)方式和保護(hù)整定值等問題,需要與電力系統(tǒng)調(diào)度部門共同協(xié)商。早期投入的水電站當(dāng)時(shí)電力系統(tǒng)容量較小,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,電力系統(tǒng)的容量大為增加,結(jié)構(gòu)也有很大的變化,網(wǎng)絡(luò)在不斷加強(qiáng),同時(shí)由于發(fā)電機(jī)的改造,電氣參數(shù)也會(huì)發(fā)生變化。因此,有必要根據(jù)目前電力系統(tǒng)的參數(shù),或今后5~10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃和改造后機(jī)組的參數(shù),對(duì)短路電流進(jìn)行重新復(fù)核計(jì)算。依據(jù)復(fù)核計(jì)算結(jié)果來復(fù)核現(xiàn)有電氣設(shè)備的開斷能力,或重新選擇電氣設(shè)備的型式和參數(shù)。一般情況下,嚴(yán)重老化設(shè)備、高耗能設(shè)備和淘汰設(shè)備會(huì)隨著機(jī)組增效擴(kuò)容一起進(jìn)行更換,以提高電站運(yùn)行的安全性,減少維護(hù)工作量,增加電站經(jīng)濟(jì)效益,保證新更新的電氣設(shè)備能適應(yīng)電力系統(tǒng)的發(fā)展和長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行。
電氣設(shè)備的選擇與布置
1995年以前的中小型水電站,由于受當(dāng)時(shí)技術(shù)水平和建設(shè)資金的限制,電氣設(shè)備存在性能較差、安全性不符合現(xiàn)要求、維護(hù)工作量大以及備品備件難以購(gòu)買等問題。例如,低壓開關(guān)柜多為GGD型或更老的BSL型等,開關(guān)和保護(hù)設(shè)備為DW系列或DZ10系列,而更多的是采用熔斷器保護(hù);10kV設(shè)備采用GG-1A開關(guān)柜配SN10少油斷路器,或早期的真空斷路器;35kV設(shè)備采用DW6、DW8等系列的多油斷路器,或GBC戶內(nèi)型高壓開關(guān)柜;110kV設(shè)備采用SW3、SW6及SW7少油型斷路器;變壓器采用SLJ1或SF7型等。這些設(shè)備是目前國(guó)家已明令禁止使用的產(chǎn)品,開斷電流小,損耗大,不環(huán)保,由于諸多原因長(zhǎng)期帶病運(yùn)行,嚴(yán)重影響電站和電網(wǎng)的安全,因此對(duì)這些電氣設(shè)備進(jìn)行更新?lián)Q代是十分必要的。電氣設(shè)備的選擇應(yīng)按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、維護(hù)簡(jiǎn)單方便和經(jīng)濟(jì)合理的原則進(jìn)行,并應(yīng)適應(yīng)農(nóng)村水電站的特點(diǎn)。對(duì)電氣設(shè)備應(yīng)根據(jù)增效擴(kuò)容后的參數(shù)和短路電流計(jì)算結(jié)果來選取,而不應(yīng)延用舊設(shè)備的參數(shù)來確定新設(shè)備的參數(shù),這樣可保證更換的電氣設(shè)備能適應(yīng)目前和將來系統(tǒng)發(fā)展的要求。由于設(shè)備基礎(chǔ)、支架、房間的尺寸和開關(guān)站的位置均保持不變,因此在選擇電氣設(shè)備型式時(shí)還應(yīng)考慮這些因素,盡可能多地利用已有基礎(chǔ)或僅做小改動(dòng)。
接地系統(tǒng)的檢查與修復(fù)
水電站接地系統(tǒng)的好壞是關(guān)乎人身和設(shè)備安全的重要保障。接地電阻值是保證電站安全運(yùn)行的重要參數(shù),接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不但要滿足工頻短路電流的要求,還要滿足雷電沖擊電流的要求,但在增效擴(kuò)容和設(shè)備改造過程中,往往忽視了這部分內(nèi)容。隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展,特別是電站內(nèi)微機(jī)保護(hù)、綜合自動(dòng)化裝置和電子元件的大量應(yīng)用,這些弱電元件對(duì)接地網(wǎng)的要求更高,接地電位的干擾對(duì)監(jiān)控和自動(dòng)化裝置的影響已經(jīng)引起了人們的重視。早期投產(chǎn)的水電站由于短路電流較小和舊規(guī)范的要求,接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)接地線的截面積較小(原主網(wǎng)多為40×4扁鋼,分支線多為20×4扁鋼),經(jīng)過幾十年的運(yùn)行,接地網(wǎng)銹蝕嚴(yán)重,甚至部分?jǐn)嗔眩貏e是戶外開關(guān)站和暴露于空氣中的接地連接線的問題更為嚴(yán)重。因此,在增效擴(kuò)容改造電氣設(shè)備的同時(shí),為保證水電站的安全運(yùn)行,修復(fù)和改造接地系統(tǒng)也是十分必要的。在接地網(wǎng)改造修復(fù)前,首先應(yīng)對(duì)現(xiàn)有接地系統(tǒng)的接地電阻進(jìn)行實(shí)際測(cè)量,驗(yàn)證是否達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)值的要求。其次應(yīng)對(duì)敷設(shè)于地面較淺的地下接地網(wǎng)(如開關(guān)站接地網(wǎng)及外引接地網(wǎng))挖開后檢查接地線的腐蝕和連接情況,檢查暴露于空氣中的接地連接線是否牢靠、截面積是否滿足要求和銹蝕情況。在初步設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)現(xiàn)有接地系統(tǒng)做初步評(píng)估,如果接地電阻達(dá)不到設(shè)計(jì)值的要求或腐蝕嚴(yán)重,則應(yīng)提出改造方案和目標(biāo)值。在施工設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)要求和短路電流計(jì)算結(jié)果提出具體的實(shí)施建議和改造范圍,使其達(dá)到目標(biāo)值。由于水電站已建成并運(yùn)行多年,要改造廠房、尾水渠及大壩下方的地下或水下接地網(wǎng)已不可能,只有改造戶外開關(guān)站的接地網(wǎng)和外引增加接地網(wǎng)面積,或采用其它相應(yīng)的降阻措施來實(shí)現(xiàn)。接地網(wǎng)及接地線截面積的設(shè)計(jì)應(yīng)按現(xiàn)行的接地設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行,并復(fù)核接能電勢(shì)和跨步電勢(shì)是否滿足要求。如果接地網(wǎng)系統(tǒng)良好,接地電阻符合目標(biāo)值的要求,可以不對(duì)接地網(wǎng)進(jìn)行改造,只需按最新設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)暴露于空氣中銹蝕嚴(yán)重、接觸不良的接地線以及改造設(shè)備的接地連接線進(jìn)行修復(fù)。