摘 要 随着生活水平的提高，国民对居住环境的要求也越来越高，住宅建设将由安居工程逐渐向康居工程发展，对电气设计也提了各种新的要求。本文以某小区为例，对现代住宅小区的电气设计进行探讨。
关键词 住宅小区；电气设计；供电；配电
1 工程概述
某小区总建筑面积139 506m2。本次初步设计共包括地下车库和8栋住宅建筑。其中1#楼为一类高层商住楼，2#楼，3#楼，4#楼，7#楼，8#楼为一类高层住宅楼，5#楼为二类高层住宅楼，6#楼为多层住宅楼，本小区住宅总户数为1 190户。
2 电力负荷分级及计算
用电量指标依据《民用建筑电气设计规范》和 《住宅设计规范》的规定，住宅每户安装功率6kW，跃层8kW，商铺60W/㎡。1#楼，2#楼，3#楼，4#楼，7#楼，8#楼及地下车库的消防设备，消防电梯，应急照明，生活水泵为一级负荷；5#楼消防设备，消防电梯，应急照明为二级负荷；其余为三级负荷。经计算，该小区用电负荷计算如下：1）总用电安装功率8 553kW；其中：住宅7 160kW；非居462kW；动力751kW；商铺180kW；2）住宅计算负荷：有功功率1 582kW；无功功率 812kVar；视在功率1 778kVA；自然功率因数：0.89 ；无功补偿300kVar后，视在功率1 663kVA；功率因数 0.95；3）其它计算负荷：有功功率752kW；无功功率 570kVar；视在功率944kVA；自然功率因数：0.80 ；无功补偿100kVar后，视在功率803kVA；功率因数 0.94；4）一级负荷为658kW，二级负荷为67kW。
另外，本小区在地下车库设一座变电所，以满足小区一级负荷的供电要求，本工程采用二路独立10kV电源供电。由 市网引来两路10kV电源，考虑到各楼内用电设备大部分为单相负荷，变压器宜采用D，Yn11接线组别。低压母线均采用单母线分段并设母联，相互备用和闭锁。（变电所由供电局设计）。由两台500kVA变压器向小区所有低压动力、照明用电设备分别配电。由一台2000kVA变压器向小区的住宅楼配电。为保证一级负荷设备的供电要求，两路高压电源要求同时工作，互为备用及闭锁。计费方式采用高供高计，并在低压配电室实现动力与照明分别计量，非居与商业分别计量。
3 小区电力系统的设计
3.1 供配电系统设计
低压系统采用放射式，链式配电系统.变电所以放射形式向每栋住宅及地下车库各分区供电，沿地下车库电力桥架敷设至各单体建筑楼配电间，经配电间中的总配电箱二次分配引至各楼电缆井。沿地下车库电力桥架敷设至地下车库各分区配电箱。住宅、商铺等配电主干线采用ZR-YJV-1kV型电缆。地下室消防设备等配电主干线均采用NH-YJV-1kV型电缆。所有一，二级电力负荷均采用双回路供电，并在末端进行自动切换。供给一，二级负荷的双回路供电电缆在桥架上需用阻燃隔板分开。住宅每个单元设集中电表，每户一表，均采用单相10（40）A有功电能表。户内设配电箱，对照明、插座、卫生间、厨房及空调分别回路供电。
大型设备配电采用控制柜落地安装，其它设备配电控制箱均在设备机房挂墙安装，箱底距地1.4m。消防设备的控制箱应有明显的“消防”标志，并符合消防规范要求。潜污泵根据工艺专业要求实行自动控制。所有消防设备均可在消控室实现远方控制和就地启、停。发生火灾时消控室可切断有关区内的非消防电源和开启应急照明。
3.2 照明系统设计
对于小区建筑的照明种类设有正常照明、应急照明和景观照明。照度标准以地下室照度为75Lx；公共走廊照度为50Lx；设备机房为100Lx；商铺照度为300Lx。光源、灯具选型：光源采用显色性好、发光效率高、使用寿命长、色温相宜、符合环保要求的光源。商铺，地下室设备机房以高效节能荧光灯为主，因地下车库顶板水暖设备管路较多，地下车库灯具采用线槽灯。住宅因考虑装修要求，设计仅预留灯具位置，卫生间、厨房和阳台应配防潮裸灯头，具体灯型由住户自定。在公共走廊、配电室、电梯机房、值班室、通风机房、疏散楼梯、电梯前室等处设有应急照明灯。安全出口设标志灯，应急疏散指示灯选用带蓄电池应急灯。地下人防区内应急灯蓄电池工作时间不小于180分钟，其它场所应急灯蓄电池工作时间不小于90分钟。景观照明根据建筑物的特点，在室外庭院设庭院灯，在道路两侧设道路照明。此项设计仅预留电源回路，配合景观设计。
3.3 防雷与接地系统设计
根据本小区建筑物的特点和使用性质，小区建筑按三类防雷建筑物进行设防，在屋顶设避雷带作为防直击雷的接闪器。采用在屋角，女儿墙及屋檐等易受雷击的部位敷设避雷带，并在整个屋面组成不大于20m×20m的网格。利用结构柱内的主筋作引下线。利用结构基础内钢筋网作接地体。为防侧击雷，高度超过45m及以上的外墙上金属构件，门窗等较大金属物应与防雷装置连结。竖向敷设的金属管道及金属物的顶部和底部应于防雷装置连接。为防雷电波侵入，电缆进出线在进出端应将电缆的金属外皮、钢管等与电气设备接地相连，在电源总进线高压配电柜设置避雷器。为预防雷电电磁脉冲引起的过电流和过电压，在低压配电进线柜、弱电机房、屋面风机及景观照明的配电箱处应设置电涌保护器（SPD）。
本工程各楼座低压配电系统接地型式采用TN-S系统，凡正常不带电所有电气设备金属外壳均应可靠接地。接地采用综合接地系统，接地电阻不大于1欧姆。本工程采用总等电位连接，在变电所设总等电位连接端子；将楼内保护干线、设备进线总管、建筑物金属构件等进行连接。弱电机房、电梯机房、住宅卫生间等处设置局部等电位箱（LEB）。
3.4 人防配电系统设计
在地下室设人防发电站，内设一台100kW的柴油机组，分别引电源至各人防分区作为战时备用电源。人防内照明灯具和线路满足平战两用功能。通往防护密闭门外的灯具供电线路加装熔断器保护。每个防护单元内设置通风方式信号装置系统，并在最里一道密闭门内侧，设置通风方式的灯箱和音响装置。每个防护单元战时人员主要出入口防护密闭门外侧，设置有防护能力的音响信号按钮。 3.5 火灾自动报警及消防联动控制系统
小区消控室设于1#楼一层，整个小区为一级保护对象。系统由带联动功能的火灾自动报警控制器，火灾应急广播、消防电话、感烟探测器、感温探测器、手动报警按钮、消火栓按钮、火灾显示盘、声光报警器、输入输出模块以及连接信号电缆导线等组成，整个系统为消防控制室集中控制方式。对主要消防设备消防泵、喷淋泵，送风机、排烟风机的控制既能实现自动控制亦可在消防控制室实现直接手动控制。消控室内设置直接报警的外线电话。
在变电所、风机房等处设消防专用电话。各层电梯前室设置带电话插孔的手动报警按钮。发生火灾时消控室发出控制信号打开着火层及上下两层的前室加压送风阀，同时启动前室加压送风机。联动关系，水流指示器和湿式报警阀同时动作启动喷淋泵；消火栓按钮动作启动消火栓泵；发生火灾时，启动相关的防排烟系统投入运行。电缆线槽内设缆式定温探测器。
3.6 综合布线系统设计
在地下车库设小区弱电间，由弱电间引电缆至各楼，小区每套住宅内设壁龛式户内配线箱。根据本小区特点，每户按2部电话统计，并计入商业及服务部门的电话需求，安装电话约为2 500部。综合布线系统语音主干线采用25对大对数电缆，数据主干线采用多模光缆，由设在电信井的综合布线分配线架引出，以放射方式向每户内配线箱敷设二根4对六类非屏蔽双绞线，再由户内配线箱敷设管线至各信息插座。对于商铺可根据二次装修设计具体布线，本设计仅预留管路。建立小区局域网，采用综合布线系统以满足住户对电话、数据、图像等多媒体的服务需求。实现光纤到楼，六类八芯非屏蔽双绞线到桌面，并按需要可建立小区视频点播、信息综合服务等功能。
3.7 电气节能
针对电气节能成为当前电气设计的重要兼顾因素之一，本小区选用低损耗、低噪声的节能变压器。变压器0.4kV低压侧设电容器补偿，以减少无功损耗。照明光源和灯具采用高效节能型荧光灯和电子节能灯。在住宅的公共走道、走廊、楼梯间除电梯厅和火灾应急照明外，均安装节能型 自熄开关。大功率水泵设置变频软启动、生活水泵设置变频控制系统，以节约能源。
4 结论
随着我国社会经济的发展，人民生活水平得到极大的提高，各类家用电器逐渐增多，特别是空调、LED液晶电视等大功率电器进入普通家庭，使住宅设计由原来纯照明向多功能的方向发展。因此，设计者应该结合实际，从多方面考虑小区的用电需求，使小区的供电稳定，顺畅。
参考文献
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