1、高层建筑电气设计,第五章 低压配电线路,5.1 配线选择 5.2 电气竖井与配电小间 5.3 配电线路敷设,本章学习内容,5.1 配线选择,电线电缆 封闭式母线,1、配线类型,5.1 配线选择,电线电缆,由导体、绝缘层、屏蔽层、绝缘线芯、保护层等部分组成。 导体材料： 铜：电气性能和稳定性好 铝：价格便宜 配电可靠性要求高、环境较严酷的使用场所，采用铜芯线缆，例如： 特等建筑，如具有重大纪念、历史或国际意义的各类建筑； 重要的公共建筑或居住建筑； 重要的资料室、重要库房； 大型商场、车站、体育馆等人员聚集较多的场所。,5.1 配线选择,绝缘电线,5.1 配线选择,1 缆芯（铜芯或铝芯）； 2
2、交联聚乙烯绝缘层； 3 聚氯乙烯护套（内护层）； 4 钢铠或铝铠（外护层）； 5 聚氯乙烯外套（外护层）,交联聚乙烯绝缘电力电缆,5.1 配线选择,电力电缆,5.1 配线选择,5.1 配线选择,5.1 配线选择,5.1 配线选择,阻燃电缆：在规定试验条件下，试样被燃烧，在撤去试验火源后，火焰的蔓延仅在限定范围内，残焰在限定时间内能自行熄灭的电缆。在火灾情况下有可能被烧坏而不能运行，但可阻止火势的蔓延。 无卤低烟阻燃电缆、低卤低烟阻燃电缆、普通阻燃电缆,耐火电缆：适用于高层建筑、电站、电厂、地铁等防火要求较高的场合，也是应急电源、消防泵、电梯通讯信号系统的必备电缆；具有耐火能力，在经受火焰直接燃
3、烧情况下，在一定时间内（不小于3h）不发生短路和断路故障，确保继续供电以维持照明和传输信号，保护人员有足够的时间安全撤离，且利于灭火及减少损失。,一类高层建筑内的电力、照明、自控等线路宜采用阻燃型电线和电缆；但重要消防设备(如消防水泵，消防电梯，防、排烟风机等)的供电回路，有条件时可采用耐火型电缆或采用其他防火措施以达耐火配线要求。 二类高层建筑内的消防用电设备，宜采用阻燃型电线和电缆。,5.1 配线选择,预分支电缆,分支电缆是适用于现代高层建筑和现代化工厂的一种新型垂直主电缆，其主要优点有：经济、缩短施工周期、高质量等。 分支电缆载流量只能做到1000A左右，引出的容量一旦确定后就难以更改，
4、灵活性不如母线槽。此外，各支点的尺寸一定要比较准确。 但总体来看，分支电缆仍是一种省钱(工程造价约为母线槽的5070)、省力、安全可靠的供电干线形式，有生命力。分支电缆已在世界上多数国家和地区的建筑行业中被广泛采用。,5.1 配线选择,5.1 配线选择,1. 特点 结构紧凑、绝缘强度高、传输电流大、互换性能好、电气性能稳定、易于安装维修、寿命时间长。被广泛地应用在工矿企业、高层建筑和公共设施等供配电系统。 2. 构造 导电封闭式母线外壳的表面处理是一项很重要的工作，它包括酸洗、磷化、烘干、喷粉、固化等工艺过程。 导电铜排由纯铜排组成，导电铜排接头的表面应均匀镀锡或镀银。 绝缘材料由聚四氟乙烯、
5、聚碳酸高强绝缘塑料块组成。 固定螺栓、绝缘套管、盖板。,封闭式母线,5.1 配线选择,5.1 配线选择,母线槽是一种新型配电导线，在大电流输送时具有优越性； 采用了新技术、新工艺，大大降低母线槽两端部连接处及分线口插接处的接触电阻和温升，抗氧化、抗潮湿、耐酸碱、耐高温、耐电化腐蚀，有效解决了传统铝母线安装的不足。 母线槽的组成结构： 金属板（钢板或铝板）-保护外壳 导电排 绝缘材料 有关附件组成的母线系统。 母线槽可制成每隔一段距离设有插接分线盒的插接型封闭母线，也可制成中间不带分线盒的馈电型封闭式母线。,耐火母线槽，该母线槽适应于消防设备的电力输送干线，如消防喷淋水泵电源，发电机备用电源供给
6、消防的输送干线等； 在消防火灾起火时，该类输送干线不能因火灾造成短路，所以必须有较强的耐火能力，该母线槽耐火温度700850能承受3小时火烧，9501050时能承受90分钟，60%负荷可以长期运行，满负荷运行时间可超过8小时,5.1 配线选择,额定电压、配电方式、电力负荷的种类和大小、敷设环境、敷设方法、与附近电气装置、设施之间能否产生有害的电磁感应等。 既要满足可靠性要求，又要兼顾经济性，并要考虑施工和维护方便。,5.1 配线选择,2、配电导线的选择,从负荷大小并结合经济性来看，一般地： 当干线电流在200A及以下时可考虑采用绝缘电线； 当干线电流在200A400A时可考虑采用电力电缆； 当
7、干线电流在400A以上时可考虑采用封闭式母线(槽)。,放射式配电 各楼层的配电箱、柜与配电房的总配电柜之间是单独敷设的线路，各配电线路故障互不影响，供电可靠性高。 该方式主要用于高层建筑中大容量设备（如空调制冷机组）的配电。 由于其容量大，一般采用电缆或封闭式母线配电；,配电箱,配电房中的配电柜,应急照明箱,配电箱,配电箱,水泵控制箱,风机控制箱,电梯控制箱,5.1 配线选择,3、高层建筑的低压配电方式,配电房中的配电柜,配电箱,配电箱,配电箱,母线或 分支电缆,n层 2层 1层,配电房中的配电柜,配电箱,配电箱,配电箱,配电箱,5.1 配线选择,树干式配电 多个配电箱（柜）共用一条干线与配电
8、房总配电柜连接。该方式系统灵活性好，干线故障时影响范围较大。主要应用于设备分布比较均匀的场合，尤其适用于高层建筑的照明配电。,链式配电 与树干式配电相似，适用于距配电房较远而彼此相距又较近的小容量的用电设备，链接的台数不宜大于5台，总容量不宜大于10kW。,配电房中的配电柜,风机电控箱,风机电控箱,风机电控箱,不宜大于5台,配电箱,配电箱,配电箱,5.1 配线选择,混合式配电 高层建筑的干线配电方式一般均为树干式、放射式、链式配电的混合。,配电房中的配电柜,配电箱,配电箱,配电箱,配电箱,生活泵控制箱,风机控制箱,电梯控制箱,风机控制柜,消防泵控制箱,应急照明箱,污水泵控制箱,配电箱,配电箱,
9、配电箱,5.1 配线选择,4、IP防护等级标准,5.1 配线选择,IPINTERNATIONAL PROTECTION 由IEC（INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION）所起草,5.1 配线选择,5.2 电气竖井与配电小间,电气竖井：是高层建筑物强电及弱电竖向干线敷设的主要通道。,定义,配电小间：在电气竖井内，除敷设干线回路外，还设置各层的电力、照明分配电箱及弱电设备的端子箱等电气设备。,位置宜靠近负荷中心，并注意与变电所或机房等部位的联系方便。,1、电气竖井的位置和数量,专用竖井，不得与电梯井、管道井等共用，以保证安全。,应避免邻近烟道、热力管道及
10、其他散热大或潮湿的设施。,应尽量避免与电梯井或楼梯间相邻。,避免强电对弱电干扰，并便于维护管理，有条件时宜分别设置强电和弱电竖井。,一般按标准层每600平方设一电气竖井。,5.2 电气竖井与配电小间,应根据线路及设备的布置来确定； 除应满足布线间隔及配电箱、端子箱等设备的布置所必须的尺寸外，还应充分考虑布线施工及设备运行的操作维护距离； 一般，箱体前不小于0.8m的操作距离。,2、电气小间的面积与布置,强电竖井设备布置方案,弱电竖井设备布置方案,5.2 电气竖井与配电小间,5.2 电气竖井与配电小间,强电竖井设备布置方案,5.2 电气竖井与配电小间,弱电竖井设备布置方案,3、综合配电柜,电气竖
11、井中敷设的干线，除动力干线、照明干线外，还有弱电控制信号线路（电话、电视、广播、火灾报警、控制）,为节省空间、简化设计、便于施工和管理，可设置综合配电柜，将母干线、电缆及各种电气管线一并装于柜内。,综合配电柜的安放竖井可利用建筑物的装饰层、夹层，而不占用建筑物的使用面积。,柜内一般用钢板隔成强电与弱电两个部分；,柜内设有紧固母线或电缆用的支架。,5.2 电气竖井与配电小间,5.3 配电线路敷设,1、封闭式母线的敷设,封闭式母线是高层建筑中照明干线的最常用型式。,封闭式母线选用时应注意尽量优先按标准长度选用。,穿墙最小长度应为（墙体厚度+520mm）；穿楼层地板最小长度应为（楼层地板厚度+950
12、mm），以便安装弹簧支承器。,一般采用专用的弹簧支撑器在楼板面上支承：小容量（400A以下）可以隔层支承，大容量（400A以上）则需每层支承 。,在高层建筑的供电系统中，动力和照明线路往往分开设置，母线槽作为供电主干线在电气竖井内沿墙垂直安装一趟或多趟。 按用途一趟母线槽一般由始端母线槽、直通母线槽（带插孔、不带插孔）、L型垂直（水平）弯通母线、Z型垂直（水平）偏置母线、T型垂直（水平）三通母线、X型垂直（水平）四通母线、变容母线槽、膨胀母线槽、终端封头、终端接线箱、插接箱、母线槽有关附件及紧固装置等组成。,5.3 配电线路敷设,高强度封闭母线槽（）。其工艺制造不受板材限制，外壳做成瓦沟形式，
13、使母线机械强度增加，母线水平段可生产至长。母线之间有的间距，线间通风良好，使母线槽的防潮和散热功能有明显的提高；由于线间有一定的空隙，使导线的温升下降，这样就提高了过载能力，并减少了磁振荡噪声。,空气式插接母线槽（）。由于母线之间接头用铜片软接过渡，接头之间容易产生氧化，形成接头与母线接触不良，使触头容易发热。并且接头之间体积过大，水平母线段尺寸不一致，外形不够美观。,密集绝缘插接母线槽（）。其防潮、散热效果较差。在防潮方面，母线在施工时，容易受潮及渗水，造成相间绝缘电阻下降。母线的散热主要靠外壳，由于线与线之间紧凑排列安装，热能散发缓慢，形成母线槽温升偏高。由于母线相间气隙小，母线通过大电流
14、时，产生强大的电动力，使磁振荡频率形成叠加状态，造成过大的噪声。,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加强型插接母线槽三种。,5.3 配电线路敷设,直接埋地敷设 在排管中敷设 在电缆沟内敷设 在隧道内敷设 穿管敷设 架空敷设,电缆的敷设方式,室外敷设,室内敷设,梯级式桥架敷设 托盘式桥架敷设 槽式桥架敷设 组合式桥架敷设,2、电缆的敷设,5.3 配电线路敷设,经济，施工方便。但易受机械损伤、化学腐蚀、电腐蚀，故其可靠性较差，检修不方便，一般多用于根数不多的地方,1 直接埋地敷设,5.3 配电线路敷设,投资省、占地少、走向灵活能容纳较多电缆；但检修维护不方便。适用于电缆更
15、换机会较少处。,2 在电缆沟内敷设,5.3 配电线路敷设,敷设、检修和更换电缆方便，能容纳大量电缆；但投资大，施工周期长、耗用材料多且要求严格的防火措施。适用于有大量电缆的配电装置处。,3 在隧道内敷设,5.3 配电线路敷设,土建工程一次完成，其后在同一途径陆续敷设电缆，不必重复开挖道路；此外不易受到外力损坏。但投资较大，工期较长，且因散热不良，易降低电缆载流量，在电缆敷设、检修和更换时不方便。因此，当有10根左右电缆同时敷设时才采用排管敷设。,4 电缆排管敷设,5.3 配电线路敷设,5 穿管敷设,一般在下列情况电缆应穿钢管保护： 1）电缆引入及引出建筑物、构筑物，电缆穿过楼板及主要墙壁处；
16、2）从电缆沟引出到电杆或墙外地面的电缆，距地面2米高以及埋入地下小于0.25米的深度的一段； 3）当电缆与道路、铁路交叉时。,6 架空敷设,结构简单，易于处理电缆与其他管线的交叉问题，但容易积灰和受热力管道的影响。,5.3 配电线路敷设,标准化 通用化 积木化 优点： 配电灵活 安装迅速 维修简便 钢制电缆桥架有梯级式、托盘式、槽式和组合式四种基本结构型式。,电缆桥架敷设,5.3 配电线路敷设,电缆桥架具有重量轻、成本低、造型别致、安装方便、散热、透气性好等优点。它适用于一般直径较大电缆的敷设。特别适用于高低压动力电缆的敷设。,梯级式桥架,5.3 配电线路敷设,桥架连接件,5.3 配电线路敷设
17、,5.3 配电线路敷设,梯级式电缆桥架敷设,电缆桥架敷设实例照片,5.3 配电线路敷设,托盘式电缆桥架具有重量轻、荷载大、造型美观、结构简单、安装方便等优点。是石油化工、电力、轻工、电视、电讯等方面应用最广泛的一种。它即适用于动力电缆的安装，也适用于控制电缆的敷设。,托盘式桥架,5.3 配电线路敷设,托盘式电缆桥架敷设,5.3 配电线路敷设,槽式电缆桥架是一种全封闭型电缆桥架，它适用于计算机电缆、通讯电缆、热电偶电缆及其他高灵敏系统的控制电缆等。它对控制电缆的屏蔽干扰和重腐蚀环境中电缆的防护都有较好的效果。,槽式电缆桥架,5.3 配电线路敷设,槽式电缆桥架敷设,5.3 配电线路敷设,5.3 配
18、电线路敷设,选用：应使电力电缆在桥架横断面的填充率不大于40%，控制电缆的填充率不大于50% 。,垂直安装: 竖井内敷设，穿楼板可用槽钢或角钢支架固定；垂直方向每隔1.5-2米用角钢支架在墙上固定，桥架内电缆用塑料电缆卡子固定。,当电缆数量较少时，可以将电缆直接用支架沿墙固定。,5.3 配电线路敷设,3、竖井垂直布线的几点注意,为保证线路安全，应在线路的固定、连接和分支上采取相应的防变位（由于地震、风压等外力作用产生的顶部变位、层间变位）措施。,线路敷设时应充分考虑，每个支撑点的承受荷载： 1）导线、电缆、金属管槽等的自重； 2）由于热效应和环境温度变化产生的反复荷载； 3）线路由于短路时产生的电动力荷载。,垂直干线与分支干线的连接方法，直接影响供电的可靠性和工程造价。封闭母线分支比较方便，电缆可采用T形电缆接头或T接箱分支，还有分支电缆。,5.3 配电线路敷设,母线分接箱,5.3 配电线路敷设,单芯电缆“T”接头大样图,5.3 配电线路敷设,母线电缆接头盒,分线箱安装,5.3 配电线路敷设,预制分支电缆装置,5.3 配电线路敷设,本章课后习题,一、思考题,本章重点 复习中思考,
