包钢科技信息中心大厦供配电系统介绍———包钢科技信息中心大厦

　
  
  
  
  摘要：文章论述了包钢科技信息中心大厦的电气系统设计，并对电气系统中予分支电缆的应用及设计中存在的问题进行了探讨，同时给出了解决办法。
　　
关键词：高层建筑;设计;电气系统;予分支电缆
　　
　　包钢科技信息中心大厦（以下简称信息大厦）建筑面积约为28000平方米，建筑总高度为49.8 m，是一个集办公、科研、科技信息等功能为一体的高层建筑，该建筑地上12 层，地下一层。
　　
　　1　供配电系统
　　1.1　10 kV 高压系统
　　信息大厦是高层建筑，用电负荷为一级负荷。信息大厦的各类负荷经归纳计算后，计算负荷
　　1600 kVA。最终使用了两台变压器，变压器容量选用1600 kVA×2台。10 kV配电系统主结线形式为单母线分段，中间设一个联络开关，这样，当任意一路高压电源失电时，另一路电源可负担信息大厦的全部用电。受现场条件的限制，10 kV 变电所最终设在信息大厦外的西南侧。
　　1.2　应急电源系统
　　对于信息大厦的应急照明及消防系统采用了两路电源加上电源末端切换箱，其中的一路电源由大厦内的消防干线供给。对于大厦内的信息中心及重点办公室等重要用电负荷，采用了UPS 供电的方式。
　　1.3　220/380 V低压配电系统
　　信息大厦按建筑布局分为主楼和东、西两个副楼。由10 kV变电气所单独回路供给主楼和东、西两个副楼的配电。由于设计的分工，下面着重介绍主楼的低压配电系统。主楼的低压电源分两路由室外10 kV变电所供给，电源进线方式为铠装电缆直埋地引入。低压系统主结线采用了单母线分段的形式。低压系统主结线图见图1。
　　在同时满足维护管理、供电安全及可靠的前提下，对容量较大的集中负荷或主要负荷采用了放射式配电。对各层配电小间的配电则采用了分区域予分支电缆干线的形式，对特别重要的负荷及一级负荷，分别由低压配电柜供给两路不同变压器的电源至设备的电源末端切换箱。在电源末端切换箱内设有2个ATS（自动切换开关），用以双路电源的切换，增加供电的可靠性。在各层配电小间分别设有动力电源切换箱和照明电源切换箱，用以发生火灾事故时非消防电源的切换。
　　
   
  
　　1.4　配电线路的敷设
　　作为低压配电的枢纽，在信息大厦主楼的地下一层设有低压配电室，以供给主楼的配电。从低压配电室配出的干线电缆沿着电缆桥架明敷设至地下室的配电小间，再沿着配电小间内的电缆予留孔配至1～12层的配电小间。对于不同电压等级的电力电缆，按照规范要求设计中采用了分层电缆桥架敷设。从配电小间配出的各类电缆、电线全部采用穿电线管暗敷设至用电设备。
　　
　　2　照明系统
　　2.1　照明负荷分类
　　信息大厦主楼照明系统分为正常工作照明和消防应急照明。消防应急照明指的是发生火灾事故的情况下，重要的房间或部位仍能继续正常工作，大厅及通道能明确指出出及入口的方向和位置，以便人员有秩序地进行疏散。消防应急照明系统包括火灾事故工作照明及火灾事故疏散指示照明，而疏散指示照明则包括疏散诱导指示及安全出口标识。
　　2.2　照明系统设计
　　在大厦主楼的各层过道设置了正常工作照明箱和消防应急照明箱。正常工作照明箱的电源由各层配电小间内的照明切换箱一路供给。消防应急照明箱电源一路由照明切换箱供给，另一路由消防设备电源箱供给。当火灾险情发生时，消防报警系统可根据火灾发生的具体楼层切掉本楼层及与其相邻楼层的非消防电源，这样可以尽量减少灾情的影响。接至应急照明灯的电线采用了耐火电线，应急照明箱的电源线采用了阻燃电缆，以保证消防应急照明的可靠性。消防应急照明箱系统图见图2。
　　
   
  　　对于地下配电室、消防水泵间、消防控制室、消防广播室等重要的房间采用了带有蓄电池的应急照明灯，这些房间的照度及应急照明灯的持续时间见表1。
　　
   
  　　3　防雷接地
　　按照《建筑物防雷设计规范》（2000年版）GB50057-1994，信息大厦属于二类防雷保护。
　　3.1　接闪器的设置
　　由于信息大厦屋面采用了金属彩色钢板（简称彩板） ，并且钢板厚度大于0.5 mm ，所以在设计中利用了屋面彩板作为接闪器，这样节省了架设避雷带，并减少了投资。
　　3.2　避雷引下线的设置
　　信息大厦利用了钢筋混凝土柱内直径不小于12 mm两根对角钢筋作为避雷引下线，并且将这些
　　引下线与大厦基础筏基内的钢筋焊接为一体。由于大厦采用了联合接地的形式，所以其接地电阻设计要求小于1Ω。
　　3.3　均压环的设置
　　为了有效防止外部的侧击雷，在45 m以上的高度利用圈梁内的钢筋设置了均压环，将外墙以及屋面上的金属门窗、栏杆扶手等与均压环可靠焊接。
　　
　　4　予分支电缆的应用
　　予分支电缆作为高层建筑物内低压配电的干线，有其独特的优点。比起密集型插接母线，其施工方便、节省投资，从而越来越多的得到了广泛的应用。但是受电缆截面的限制，予分支电缆单根载流量不能象密集型插接母线那么大，这也使其推广使用受到了影响。
　　4.1　予分支电缆电流的计算
　　在信息大厦的设计中，采用了分区域设置的方法，即1～6层照明和动力各采用一根予分支电缆，7～12层照明和动力也各采用一根予分支电缆，这样将楼内负荷分为上下两部分，从而使得予分支电缆单根载流量达到了要求。各区域的负荷计算电流为：
　　1～6 层照明的计算电流为：
　　
   
  　　
   
  　　4.2　予分支电缆的选择
　　
   
  　　5　结束语
　　予分支电缆用于高层建筑时，如果单根予分支电缆的载流量不满足计算电流，可将该建筑按楼层分为若干个区域，每一个区域采用一根予分支电缆供电，从而解决了予分支电缆单根载流量达不到要求的问题。
　　
　　参　考　文　献
　　[1 ]　孙景芝.电气消防[M].北京：中国建筑工业出版社，20001
　　[2 ]　江予新.ATS在民用建筑供电系统中的应用[A].建筑电气技术文集，北京：中国电子出版
　　社，20011