【住宅小区供配电系统设计14000字（论文）】

I摘要住宅小区供配电系统的稳定运行直接影响着人们的日常生活及秩序。因此研究小区供配电系统如何更好的实现安全、可靠、经济运行具有现实的意义。本课题初步对住宅小区的供配电系统进行设计，并根据国家相关标准对所设计的内容进行规范化。分析小区的原始数据和供电特点，对小区各类负荷进行计算；通过计算负荷选择变压器的容量和数目完成变电所的设计；合理选择电气主接线方式；根据短路电流选择合适的电力电缆；确定建筑物防雷等级，做好小区的防雷接地保护。设计过程中不仅要保证供电的质量和安全性，还应尽量满足供电的经济性，节省能源和材料。关键词：计算负荷；变压器；高低压开关设备；无功补偿目录TOC\o"1-3"\h\u18605第一章绪论 3141391.1.住宅小区供配电系统现状及研究意义 3224331.1.1.小区概况 45168第二章负荷计算 580492.1.负荷分级以及要求 5113482.1.1.负荷分级和供电电源要求 5259572.1.2.负荷类型 561322.2.计算负荷 6123412.2.1.概述 6153822.2.2.负荷计算的方法 6115712.2.3.负荷计算 109097第三章无功补偿 1329963.1.无功补偿的目的 13146243.2.无功补偿的方法 13268153.3.无功补偿容量 1413606第四章电力变压器 15300374.1.变压器的选择 15243334.1.1.变压器台数的选择 1550664.1.2.变压器容量的选择 1535474.1.3.变压器的相关计算 16197134.2.电力变压器型号选择 1725845第五章防雷接地 18175575.1.防雷保护系统 18307645.1.1.建筑物的防雷分类 18192495.1.2.本建筑物防雷保护 1864545.2.接地保护系统 19267795.2.1.接地方式 19250875.2.2.本工程采用的接地方式 2017227第六章配电系统设计 22272526.1.高层建筑一般规定 22147196.2.线路接线方式 24198966.3.导线与电缆的选择 26246226.4.整体低压配电设计 27478结束语 3032324参考文献 31绪论住宅小区供配电系统现状及研究意义随着社会的发展越来越快，越来越发达，电能也逐渐成为人们生活中最重要的能源之一，人们对电能的依赖程度越来越高，是生活中必不可少的一种能源。在过去，家用电器并未普及，居民用电量非常少，每家每户可能只点一支电灯，或者一台电扇。现如今，人们生活水平提高，家用电器的种类增多，居民用电量也在与日俱增，电视、冰箱、洗衣机、电脑等各种家电也是居民生活必不可少的。同时，我国整体的用电结构也在逐渐的发生着变化，居民用电量逐渐增多，非工业用电比重逐渐升高。电能的正常运行直接影响人们的一切，对人们的生活具有非常大的影响作用。住宅小区内的供配电系统能否安全而又稳定的运行，对于提高小区居民的生活质量具有至关重要的作用,可以说现代人离不开电能。因此需要保证电能的稳定并且安全的运行，不仅如此，当某些重要的设备发生故障时，则必须保证其不断电，能够继续正常运行，保证电能可靠运行。此外节能减耗是我国基本的国策之一，在满足供电需求的前提下，还应提高能源利用率，降低能源消耗，这也是今后探索研究的一大方向。住宅小区供配电设计必须根据实际，结合其特点，根据小区建筑功能以及负荷等级对其采用合适的供配电形式和方法，满足使用功能的要求。不仅要做到整体布局合理，满足供电质量，而且还要给每个用户提供良好的用电环境。实现安全可靠配电的同时，还要做到环境的美化，使小区的供配电合理、经济。小区的供配电系统设计应根据实际情况，小区的未来发展和规模进行分析设计，不仅要做到满足近期内的要求，还要为将来的发展留有一定的空间，将远期和近期结合起来，统筹规划。小区概况总体概况：本工程总建筑面积为57000平方米，共有四栋楼，一号、二号楼高约43.90米，属于二类高层住宅建筑，耐火等级是一级。本建筑共有15层，三、四号楼高约19.35m，为多层住宅建筑；本建筑分别有三个单元，每层6户，共72户。具体数据：高层建筑为15层住宅楼，每层有4户，共120户，总建筑面积8897.73m2，其中地上住宅建筑面积7860.55m2且每户住宅面积为140m2；地下建筑面积1037.18m2。该高层建筑地下一层为电气用房、设备用房、储藏室；地下二层为设备用房、储藏室，地上均为住宅。多层建筑地下一层，地上六层，地下一层为储藏室；地上为住宅，总建筑面积为3523.59m2，地上面积为2973.02m2，地下建筑为550.57m2。设计范围：高压侧从市政开闭所10kV配电线路起，在接引10kV电源处设置明显断开点，低压侧至小区内各建筑低压用电计量装置上表位。自然环境：本地区年平均雷暴日31.3d/a，年平均密度为3.1300次/km2∙a;住宅建筑年预计雷击次数为：0.0724次/a。

负荷计算负荷分级以及要求用电负荷分级，是为了能够正确地反映出对于用电可靠性要求的界限，以便选出合适的、符合实际水平的供电方式，保护人员安全，并能有效地节约投资提高经济效益。负荷分级主要是从经济损失和安全这两方面来确定的。负荷分级和供电电源要求一级负荷：是重要负荷，一级负荷中断供电，可能会造成人身伤害、设备损坏、产品报废等后果，会对国民经济造成重大损失，使城市政治生活出现混乱并会带来较大影响。对于一级负荷，必须由两个或两个以上的独立电源来供电，因为一级负荷不能停电，所以要求电源间可以手动和自动切换。二级负荷：是较重要负荷。对这种负荷停止供电，将会造成生产部门的大量减产，影响人民生活。二级负荷允许短时断电，可以由两个独立电源或者一回专用线路来供电，两个电源间可以手动切换。三级负荷：是一般负荷，也被称为一般的用户负荷。对这种负荷中断供电，不会产生像一级、二级负荷停电后的重大影响，所以对三级负荷的供电不做特殊要求，采用一个电源供电就可以。负荷类型本工程为综合性住宅小区，本设计中的高层住宅楼为二类高层民用建筑，此建筑内的消防控制室、火灾应急照明及疏散指示标志、火灾自动报警及联动控制装置、自动灭火系统、防烟及排烟设施、消防电梯、消防水泵及其电动的防火卷帘、排水泵以及门窗与阀门等消防用电应为二级负荷。小区内的主要通道照明和地下停车库的消防设备以及居民用电应被归为三级负荷。计算负荷概述随着现代社会的快速发展，人们对与生活环境也有了更高的追求。从一方面来说，住宅小区内的基本生活设施变得越来越丰富，住宅楼房更是越来越多样化。本次设计的小区内就包含高层住宅楼、多层住宅楼和地下停车库等设施，不同的建筑用电负荷是很不相同的，所以对整个小区的电气设计要求也不断提高。从另一方面来说，居民生活富裕了，每家每户的家用电器也在逐渐增多，用电负荷比过去大幅增长。由于人民用电的多样化，要根据不同的负荷来选取适合的计算方法。小区的供电系统要能正常并安全可靠地运行，就需要对小区的负荷容量和计算负荷进行可靠精确地计算，才可以正确地选择合适的变压器类型、容量以及数量。只有如此，才可以满足小区居民的用电需求。负荷计算的方法负荷计算主要内容有负荷容量、计算负荷。负荷容量也称安装容量，是住户所使用的用电设备的额定容量或是额定功率的和，是配电系统设计和计算的基础资料和依据。计算负荷也称计算容量、需要负荷，它标志用户的最大用电功率，是配电设计时选择变压器、确定可作为按发热条件选择变压器、导体及电器的依据，并用来计算电压损失和功率损耗，也可作为电能消耗及无功功率补偿的计算依据。计算负荷需要采用的方法主要有需要系数法、二项式法、单位面积法。方案设计阶段可采用单位指标法；初步设计及施工图设计阶段，宜采用需要系数法。且根据《住宅建筑电气设计规范》JGJ242-20113.4.1条：对于住宅建筑的负荷计算，方案设计阶段可采用单位指标法和单位面积法；初步设计及施工图设计阶段，宜采用需要系数法进行计算。单台用电设备的计算负荷考虑到设备可能在额定工况下运行，单台用电设备的计算负荷就取设备的安装容量。（2）（3）（4）（5）PN——用电设备的安装容量(KW)；UN——设备的额定电压(KV)；tanj——用电设备铭牌给出的功率因数角的正切值；Pc——有功计算负荷(KW)；Qc——无功计算负荷(Kvar)；Sc——视在计算负荷(kVA)；Ic——计算电流(A)。用电设备组的计算负荷当计算配电干线（例如，第j条）上的计算负荷时，首先将用电设备分组，求出各组用电设备的总安装容量PN.i，然后查表得到各组用电设备的需要系数Kd.i及对应的功率因数cosji和功率因数正切值tanji，则：（6）（7）（8）建筑物总计算负荷建筑物总的负荷计算以建筑内用电设备组或配电干线的计算负荷为基础，从负荷端逐级向电源端计算，而且需要在各级配电点乘以同时系数KΣp，即：（9）（10）（11）本次计算中的需要系数与功率因数可以根据表3、表4来选择，但不能完全按照此表。由于电器设备不断地在更新，性能也在不断改善，使用场合也会影响系数的选择。所以，不能直接套用系数，需要通过研究设备样本里面提供的相关数据，结合工程的实际情况，来确定比较合适的需要系数。需要系数选择表如表1、表2、表3所示。表1住宅用电负荷需要系数选择表按单相配电计算时所连接的基本户数按三相配电计算时所连接的基本户数需要系数3914120.906180.708240.6510300.5512360.5514420.4516480.4318540.4521630.4124720.4225～10075～3000.41125～200375～6000.35260～300780～9000.25表2需要系数及自然功率因数表负荷名称规模（台数）需要系数（Kd）功率因数（cosj）照明面积<500m²1～0.91～0.9500～3000m²0.9～0.70.93000～15000m²0.75～0.55＞15000m²0.6～0.4商场照明0.9～0.7冷冻机房锅炉房1～3台0.9～0.70.8～0.85＞3台0.7～0.6热力站、水泵房、通风机1～5台0.75～0.80.8～0.85＞5台0.8～0.6电梯0.18～0.220.5～0.6（交流电）0.8（直流电）洗衣机房、厨房≤100KW0.4～0.50.8～0.9＞100KW0.3～0.4窗式空调4～10台0.8～0.60.810～50台0.6～0.450台以上0.4～0.3舞台照明＜200KW1～0.60.9～1＞200KW0.6～0.4建筑面积用电负荷标准电度表规格（A）S≤505kW/户5（20）50<S≤906-8kW/户10（40）90<S≤1508-10kW/户10（40）150<S≤20010-15kW/户15（60）200<S≤30050kW/户20（80）表3住宅用电负荷标准及电度表规格参考负荷计算本工程采用需要系数法进行计算，计算过程如下。（1）住宅用电部分单体用电电源采用220/380V低压电源，由车库变配室引入本楼共4路电源，其中1#-MWZ2~3为本楼公共用电主用电源，1#-MWB1为本楼公共用电备用电源。公共用电主备用电源分别引自地下车库两个不同变压器的低压母线段，满足二级负荷的供电要求，每一路进线均能承担本设计中的所有的二级负荷，当一路发生故障时不影响另一路电源正常工作。按表3住宅用电负荷标准所示，面积范围在90~150m2之间的每户按10KW计算，由此可知，每单元共30户，配电方式为一户一表，共三条配电干线从地下二层变电所引来，其中2条配电干线连接6个楼层的电表箱，1条配电干线连接3个楼层的电表箱。本次设计以住宅负荷计算为主，高层建筑负荷计算为例，其余负荷按相同方法计算，结果如表4所示。查表1、2得Kd=0.70，cosj=0.9，tanj=0.48，由公式6和公式7可得每单元配电干线的计算负荷：由于有两个单元，所以#1和#2的计算负荷为（2）公共用电部分本工程公共用电部分包括：多层办公楼用电、电梯用电、消防用电、园林及建筑景观用用电、生活水泵用电、路灯和公共照明用电、排污设备用电等照明负荷以及动力负荷。居住建筑公共场所的照明包括一般照明、疏散照明及事故照明。照明的用电负荷量与控制方法有关：门厅及电梯前室的照明。其灯具安装于居住建筑的重要交通场所，照明对居民的安全感起着较重要的作用，一般采用按键开关控制，夜间长时点亮，照明容量即可按灯泡的功率计算；走道、户门外的照明多采用定时开关控制，据测定可节电75%，照明容量可按灯泡功率的25%计算。

居住建筑公用照明负荷可按如下指标估算:多层住宅5~6w/m2,高层住宅10^15W/m2。动力负荷主要有给水、排水的用电负荷。根据有关文献报道，每人每天供水量-般在0.3t，一般居民区的吨水耗电量在0.1kw以内。按负荷年利用小时4500h计相当于每人的用电负荷约为0.028kw，亦可按0.2~0.25W/m'估算。在通用的自流排水条件下，排水的用电量可不计。.动力负荷还包括电梯用电负荷。高层住宅建筑中，电梯是关键的垂直运输设备，高层住宅电梯的用电主要与一下因素有关:①每台电梯的服务户数，一般服务户数越多，耗电越大;②建筑物的高度及层数越多，耗电越大;③电梯的速度和载重;④电梯的电机效率和传动效率。一般情况下，电梯的用户负荷可按每户0.25~0.35kw估算，亦可按1.72.0w/m2估算高层住宅的电梯负荷。一般情况下，备用设备与消防设备都不考虑在计算负荷之内，只有当消防用电的计算有功功率大于火灾时可能同时切除的一般电力、照明负荷的计算有有功功率时，按未切除的一般电力、照明负荷加上消防负荷计算低压总设备功率。根据2.2.2中所介绍的公式对各个用电设备进行负荷计算，具体计算结果见附录表。小区负荷计算表用电名称设备容量KdcosΦtgΦ计算负荷Pc（KW）Qc（Kvar）1#楼4200.580.90.48243.6116.9282#楼4200.580.90.48243.6116.9283#楼1500.580.90.488741.764#楼1500.580.90.488741.761#电梯15Kw0.60.61.33911.972#电梯15Kw0.60.61.33911.971#楼公用电力1500.80.80.759067.52#楼公用电力1500.80.80.759067.51#楼楼顶预留电力500.80.80.7540302#楼楼顶预留电力500.80.80.754030车库用电1440.70.80.75100.875.6水泵1000.80.80.758075消防控制室100.88电话间电力250.820布线间电力200.816地下室照明2*300.848

无功补偿无功补偿的目的因为电力系统中有很多节点，网络结构复杂，负荷分布不均匀，当各个节点的负荷发生变动时，可能会引起各个节点电压的波动。各个节点的电压是不可能维持在额定值的。所以，电力系统调压，即在满足各个负荷正常需求的条件之下，让各个节点的节点的电压偏移符合允许范围。分析综合负荷的无功功率——电压静态特性分析可以得知，负荷的无功功率随着电压的降低而减少，若想维持负荷端电压水平，就要向负荷提供所需要的无功功率。所以，电力系统的无功平衡必须要保持平衡，也就是说，无功功率电源所发出的无功功率需要跟无功功率损耗和无功功率负荷平衡。这是维持电力系统电压水平的必要条件根据实际情况，一般居民小区的自然功率因数范围在0.7—0.75之间。但是，根据有关规定，居民用电的功率因数应当保持在0.9以上，以满足供电要求。当功率因数不满足要求时，首先应当想办法提高自然功率因数。要想提高自然功率因数，可以选择合适的电动机型号规格，防止电动机长时间空载运行或者合理选择变压器的容量等方法都可达到目的。若提高自然功率因数仍达不到要求，则需要对小区内的供电系统进行无功补偿。无功补偿的方法一般来说，要想补偿无功功率的方法有：改变发电机的端电压，就地补偿无功功率等。由于改变发电机端电压这种补偿方式补偿距离较远，损耗比较大，投资高，因此这种方法对于小区供电这种远距离，补偿地点分散的场合并不适用。所以，小区供配电系统的无功功率补偿一般采用就地补偿的方法。本工程无功补偿采用并联电容器的方法。并联电容器装设位置共有高压集中补偿、低压集中补偿和单独就地补偿是三种方法。本次设计采用低压集中补偿的方法。低压集中补偿是指将低压电容器装设在10KV变电站0.4V的低压母线上。该方法能够有效的补偿低压侧用电设备所消耗的无功功率，虽然无法对低压侧配电系统起到无功补偿的作用，但是能够减少高压侧供电系统中的电能损耗。这种方法补偿与其他方法比较，使用电容器设备较为便宜，投资较小。并且具有接线简单，管理方便，电容器的利用率较高等优点，能够使无功就地平衡。不仅如此，补偿无功后会使10KV变压器的视在功率变小，从而能够将选择变压器的容量减小，减小了变压器的投资。并联电容器采用自动调节的控制方式，俗称无功自动补偿装置。电容器在低压母线进行补偿时均为自动补偿方式，即实际补偿电容器容量随自然功率因数的变化而调整。低压无功自动补偿装置原理图无功补偿容量自然功率因数的计算方法如下：（12）采用分组自动投切的补偿装置的无功补偿容量应按下式确定：（13）tanj1——补偿前功率因数cosj1对应的正切值；tanj2——补偿后期望的功率因数cosj2对应的正切值。根据2.2.3中计算出的数据Pc∑=571.59KW，Qc∑=289.61KW，由公式11可得出视在功率为：由公式12可算出自然功率因数，即：cosj=Pc∑/Sc∑=599.4/671.95=0.89所以住宅部分负荷自然功率因数为0.89，补偿后期望达到0.97，则由公式13可得：根据计算出来的结果，可选用3组额定容量为15Kvar的电容器和4组额定容量为30Kvar的电容器。因此，实际补偿容量为165Kvar。电力变压器变压器的选择变压器台数的选择变压器台数及容纳量的选择都是变压器投入使用时必须要进行的工作。变压器台数如果选择过多，就会造成设备资源及财产的浪费；台数如果选择过少，就会容易出现事故，有时也会造成财产及设备的损失。我国《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-94对小区变配电所变压器台数的选择进行了详细的规定，见附录的参考文献。变压器容量的选择只装有一台变压器的情况：主变压器容量（一般当额定容量SN.T）应满足所有用电设备总的计算负荷S30：同时装有2台主变压器的情况：每一台容量ST应该同时满足两个条件，即任意一台变压器单独工作时，应该满足总的计算负荷Sc的0.6～0.7的要求；任意一台变压器单独工作时，应该满足全部的一、二级负荷的要求。变压器容量的选择除必须满足上述基本要求外，还应考虑：为适用发展和调整的需要，变压器容量应留有15％～25％的裕量，满足变压器经济运行条件。对于居民住宅、机关学校等，如果1台变压器能满足用电负荷需要时，宜选用1台变压器，其容量大小由计算负荷确定，但总用电负荷通常在1000kVA及以下，且用电负荷变化不大。对于有大量一、二级用电负荷、或用电负荷季节性（或昼夜）变化较大、或集中用电负荷较大的单位，应设置两台及以上电力变压器。如有大型冲击负荷，如高压电动机、电炉等动力，为减少对照明或其他负荷的影响，应增设独立变压器。对供电可靠性要求高，又无条件采用低压联络线或采用低压联络线不经济时，也应设置两台电力变压器。选用两台电力变压器时，其容量应满足在一台变压器故障或修时，另一台仍能保持对二级用电负荷供电，但需对该台变压器的过负荷能力及其允许运行时间进行校核国产电力变压器的短时过负荷运行。综上所述，电力变压台数和容量的确定，应根据供配电计算负荷、供电可靠性要求和用电单位的发展规划等因素综合考虑确定，力求经济合理，满足用电负荷的要求。一般说来，选用电力变压器的台数愈多，供电的可靠性愈好，但增加了设备投资和维护运行等费用。因此，在供电可靠性保证的条件下，电力变压器的台数应尽量减少。变压器的相关计算通过计算负荷可以求得变压器的总容量。总的视在计算负荷公式为：(26)由于变压器在运行时还需要考虑到负荷率的影响，并且多台设备在运行的时候，各台设备用电的最大值不会同时出现，所以在选择变压器的时候还需要计入同时系数。当用电功率因数在90%以上时，变压器的负荷率一般在67%-70%之间，因此可以用公式27来判断变压器容量的取值是否合理：（27）Pcj——计算负荷；cosj——功率因数；β——变压器的负荷率。（1）住宅用电部分变压器容量计算由于1#的T1变压器提供1号高层建筑楼和4号多层建筑楼的住宅用电，其中包括1号楼与4号楼的家庭用电、1号楼公用电力和楼顶预留电力。由公式26可计算出：T1、T2：因此1号楼与4号楼的住宅部分供电可选用一台800KVA的变压器，由于1号楼与2号楼用电负荷相同；3号楼与4号楼用电负荷相同，所以2号楼与3号楼的住宅部分供电也可以选用一台800KVA的变压器。并且该变压器的负荷率在60%-70%之间，从发挥变压器最高效率的角度出发，该变压器的选择是合理的。（2）公共用电部分变压器容量计算变压器T3为公共用电部分,包括电梯用电、车库、消防及电话间电力等负荷用电，由公式26可得：T3：公共用电部分需要一台500kVA的变压器，该变压器的负荷率也在60%-70%之间，符合变压器的选择要求。电力变压器型号选择10kV配电设计中，电力变压器是供配电系统的关键设备，并影响电气主接线的基本形式和变电所总体布置形式。供配电系统设计时，应经济合理地选择变压器的型式、台数及容量，并使所选变压器的总费用最小。变压器一般结合用电环境和用电性质来对其型号的选择，并且应符合低噪音，节能，维护方便等要求。由于住宅楼的负荷大多数为单相负荷，所以很容易造成三相不平衡现象，并且负荷超出变压器每相额定功率15％的情况，因此，变压器一般选用Dyn11的联结方式。额定电压及分接头开关10×(1±2×2.5%)KV/0.4KV。小区变电所内变压器容量和台数，应按实际需要设置。当终期容量在800kVA及以上时，宜设两台或两台以上变压器，油浸式变压器单台容量不应超过800kVA，干式变压器单台容量不应超过1250kVA[8]。住宅小区或是民用建筑变电所中所选用的变压器一般有全密封油浸式变压器和干式变压器，但从防火安全角度考虑，不采用少油断路器。当小区的变电所位于地面的时候，就可以选用全密封油浸式变压器，这样就可以处在独立的变电所内。采用楼内变电所时，应注意采取相应的防火和通风散热措施。根据建筑消防规范要求，在高层建筑主体内不允许设置有可燃性油的电气设备变电所。如油浸式电力变压器不得采用，而应选用具有防尘、耐潮湿和难燃性能的干式电力变压器。考虑到节省小区绿化面积及美观因素，将采用干式变压器，安装位置在建筑地下室。选用的变压器型号为SCB-800KVA/10KV/0.4KV和SCB-500KVA/10KV/0.4KV防雷接地供配电系统进行正常运行，首先必须要保证其安全性，防雷设计和接地设计是否合适可靠，是保证电气安全的主要原因。防雷保护系统建筑物的防雷分类防雷系统主要可分为防直击雷、防感应雷和防雷电波侵入这三种。建筑物的防雷设备主要有接闪器或避雷器、引下线和接地装置等组成。建筑物防雷设计，主要根据GB50057-1994《建筑物防雷设计规范》，并应在认真调查地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律以及被保护物的特点等的基础上，详细说明防雷装置的形式及其布置[14]。建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果确定防雷分类。分为三类防雷建筑物。第一类防雷建筑物，应有防直击雷、防雷电感应和防雷电波侵入的措施。第二类防雷建筑物，应有防直击雷和防雷电波侵入的措施，处于爆炸危险环境的建筑物还应有防雷电感应措施。第三类防雷建筑物应有防直击雷和防雷电波侵入的措施。本建筑物防雷保护根据所给资料，本地区年平均雷暴日24.8d/a，住宅建筑年物预计雷击次数为：0.0812次/a；写字楼建筑年物预计雷击次数为：0.0359次/a。依据建筑物的防雷标准可知，本次设计的建筑物按第三类防雷建筑设计。应有防直击雷和防雷电波侵入的措施，由于高层住宅楼的高度超过60m，还应当采取防侧击和等电位的保护措施。（1）防直击雷措施：直击雷保护应在建筑物的屋顶上设置避雷针或避雷线或避雷带，或由其混合组成的接闪器。保护时需要注意接闪器的保护范围应包括屋顶其他的突出的物体。接闪器将雷电引向自身，然后通过引下线和接地装置将雷电流泄入大地。以避雷带（Φ10镀锌圆钢）明敷于天面女儿墙，楼梯间及水箱上，作为防雷接闪器，避雷带与引下线及所有突出屋面的金属物均需可靠焊接，并完成完好的电气通路。室外高度60m及以上每三层利用结构梁内四根柱钢筋，每根≥Φ12mm沿建筑物周边焊通成闭合环路，并与引下线焊通，作暗敷避雷带兼作均压环。室外高度60m及以上外墙上的栏杆，门橱等较大的金属物直接或通过金属门窗埋铁与防雷装置连接以防侧击雷。可使用建筑物顶部的金属构件作为避雷网，引下线处利用建筑物钢筋混凝土剪力墙，柱内两根主筋，每根≥Φ16mm作引下线，作引下线的剪力墙内两根主筋上下焊通，其上部与接闪器焊接，下端和基础内沿周围焊通的接地网主筋焊接，并要求与所有作防雷用之结构钢筋焊通。利用基础内钢筋作自然接地体，引下线与地梁及基础内沿周边焊接成闭合环路的钢筋可靠焊接成电气通路。用两根镀锌扁钢-40×4与毗邻建筑接地装置应相应互相连接，形成统一的基础接地网。每根引下线的冲击接地电阻值要求不大于1欧姆。接地装置则可使用基础钢筋。（2）防雷电波侵入的措施：要求进出建筑物的电缆的金属外皮、穿线钢管、金属管道等在进出处做总等电位联结并与防雷接地装置焊接；在变压器高低压侧，电源进出建筑进出户处，设置适配的专用SPD保护。接地保护系统接地方式在住宅电气设计建设中为确保电器设备和人身安全务必做好用电系统的安全接地。电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接称接地。埋入土壤或混凝土基础中作散流用的导体，称接地体。接地又分为工作接地、保护接地和重复接地。（1）工作接地：在正常情况下，为了保证电气设备可靠运行，而将电力系统中某一点接地称为工作接地。（2）保护接地：将在故障情况下可能呈现危险的对地电压的设备外露可导电部分进行接地称为保护接地。低压配电系统接地型式有IT系统、TT系统和TN系统（包括TN-C、TN-S、TN-C-S系统）共五种。在中性点直接接地的低压供电系统中既可采用保护接地，也可采用保护接中性线。在中性点不接地的低压供电系统中，电气设备必须保护接地，接地电阻R≤4Ω。（3）重复接地：将中性线上的一处或多处通过接地装置与大地再次连接，称重复接地。在架空线路终端及沿线每1km处、电缆或架空线引入建筑物处都要重复接地，以防止零线断线，而可能出现的接触电压。重复接地有以下作用：增大流过线路保护装置的电流使其加速动作，从而减轻或避免事故的发生；设置重复接地后可降低漏电设备的对地电压，减少触电的危险程度。（4）保护接中性线：在220/380V低压系统中，由于中性点是直接接地的，通常又将电气设备的外壳与中性线相连，称为低压保护接中性线。本工程采用的接地方式低压配电系统，应保障安全、配电可靠、经济合理、维护方便。目前我国的住宅配电系统方式一般有三种：TT、TN-C-S和TN-S系统，在进行设计施工时可根据实际情况选择接地系统。TN-C系统TN-C系统被称之为三相四线系统，该系统中性线N与保护接地PE合二为一,通称PEN线。这种接地系统虽对接地故障灵敏度高，线路经济简单，但它只适合用于三相负荷较平衡的场所。智能化大楼内，单相负荷所占比重较大,难以实现三相负荷平衡，PEN线的不平衡电流加上线路中存在着的由于荧光灯、晶闸管(可控硅)等设备引起的高次谐波电流，在非故障情况下，会在中性线N.上叠加，使中性线N带电，且电流时大时小极不稳定，造成中性点接地电位不稳定漂移。不但会使设备外壳(与PEN线连接)带电，对人身造成不安全，而且也无法取到一个合适的电位基准点，精密电子设备无法准确可靠运行。因此TN-c接地系统不能作为智能化建筑的接地系统。（2）TN-C-S系统TN-C-S系统由两个接地系统组成，第一部分是TN-C系统，另一个部分是TN-S系统，分界面在N线与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所，进户之前采用TN-C系统,进户处做重复接地，进户后变成TN-S系统。TN-C系统前面已做分析。TN-S系统的特点是:中性线N与保护接地线PE在进户时共同接地后，不能再有任何电气连接。在本系统中，中性线N常会带电，保护接地线PE没有电的来源。PE

线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时，始终不会带电。因此TN-S接地系统明显提高了人及物的安全

性。同时只要我们采取接地引线，各自都从接地体一点引出，及选择正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个等电位基准点等措施，那么TN-C-S系统可以作为智能性建筑物的接地系统。（3）T-S系统TN-S是一个三相四线加PE线的接地系统。通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。TN-S系统的特点是，中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外，两线不再有任何的电气连接。中性线N是带电的，而PE线不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位。只要按TN-C-S接地系统，采取同样的技术措施，TN-S系统可以用作智能建筑物的接地系统。如果计算机等电子设备没有特殊的要求时，一般都采用这种接地系统。根据小区的供电特点，本次设计采用TN-S系统接地方式。TN-S供电系统是指将保护线PE和工作零线N分开来的接地方式。采用这种接地方式的优点有以下几点:当正常运行时，不平衡电流只流过零线，保护线PE上没有电流，并且保护线不允许断线也不允许装设开关或断路器。电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线PE上，更加安全可靠。

配电系统设计高层建筑一般规定住宅小区一般应由10kV电源供电。住宅小区中的住宅楼和其他公用设施的用电负荷分级应符合现行的《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规

范》等的规定。当住宅小区内仅有三级负荷时，供电电源可取自附近的110/35/10kV区域变电所的若干10kV供电回路，当住宅小区内同时具有一、二级负荷时，则应根据区域变电所的电源路数和变压器台数确定供电电源,若区域变电所的110一35kV电源仅为一路,则小区的备用电源应从另外的区域变电所引来。当住宅小区内的一、二级负荷较小，且设置自备电源比从城市电网取得第二电源更经济合理时，可设置自备电源。对规模较大的小区，当区域变电所的l0kV出线走廊受到限制或配电装置间隔不足且无扩建余地时，宜在小区内设置1OkV开关站。开关站宜与10kV变电站联体建设。

配电系统设计应根据工程规模、设备布置、负荷容量及性质等综合考虑确定，且应满足生产和使用所需要的供电可靠性和电压质量;接线简单，并有大一定的灵活性;操作安全，检修方便。另外，还要考虑节省有色金属消耗、减少电能损耗。配电系统应满足生产和使用所需要的供电可靠性和电压质量;接线简单，并有一定的灵活性;操作安全，检修方便;另外,还要考虑节省有色金属消耗、减少电能损耗。自变压器二次侧至用电设备之间的低压配电级数不宜超过三级,但对非常重要负荷供电时，可以超过三级。由公用电网引入建筑物内的电源线路,应在屋内靠近进线点便于操作维护的地方装设电源开关和保护电器。若由本单位配变电所引入建筑物内的专用电源线路，可装设不带保护的隔离电器。在正常环境的车间或建筑物内，当大部分用电设备容量不很大的时候，又无特殊要求时宜采用树干式配电。当用电设备容量大,或负荷性质重要，或在很潮湿、有腐蚀性环境的车间及建筑物内，宜采用放射式配电。各级低压配电屏，应根据发展的可能性留有适当的备用回路。高层建筑低压配电一般应遵循以下原则:①应满足计量-维护管理、供电安全、可靠的要求，应将照明与电力负荷分成不同配电系统。②确定高层住宅低压配电系统及计量方式时，应与当地供电部门协商，一般可以采用以下几种方式:a)配电设备的布置应便于安装和维护。高层民用建筑的地下层通常有两层,宜将总配电室(变电所)设在地下一层。柴油发电机宜用风冷式机组，且机房最好设置在地下一层;一是便于通风冷却;二是可与变配电室中的设备共用运输通道。为防火的需要，不宜设置可燃油浸的电力变压器、高压电容器和多油开关，而应采用干式变压器与高压真空开关。各楼层配电室宜设在电气竖井内，一般情况下配电箱与电缆分装在竖井内的不同侧面.b)单元不设总计量表，只在分层配电箱内设分户表，其配电干线、支线的配电方式同上项。c)分户计量表全布集中于首层(或中间层)电表间内，配电支线以放射式配电至各户。d)高层住宅照明计量应一户一表。其公用走道、楼梯间照明计量可以采取:当供电部门收费到户时，可以设公用电镀表;如收费到楼总表时，一般不另设表。e)供配电系统的网络设计应合理。高层民用建筑中的低压配电网络多采用混合式配电系统。其中地下室与裙楼部分采用放射式配电，主体部分采用树干式配电。根据负荷大小和楼层层数的多少,决定选用分区树干式还是母线树干式配电系统。树干式的配电形式-一般为电缆或插接式绝缘母线槽沿垂直的电气竖井内敷设.高层建筑低压配电应遵循如下原则:①选择变压器时，一般选择SCR型干式变压器。②将照明与电力负荷分成不同的配电系统:消防及其他用电设施的宜自成体系。③对于容量较大的集中负荷或重要负荷宜从配电室以放射配电;对各层配电间的配电宜采用下列方式之一:a)工作电源采用分区树干式,备用电源也采用分区树干式或首层到顶层垂直干线的方式。b)工作电源和备用电源都采用由首层到顶层垂直干线的方式。c)工作电源采用分区树干式，备用电源取自应急照明等电源干线。④对经常处于备用状态的消防泵、喷淋泵、事故排风机等设备，不作为计算负荷的一部分来选择变压器容量。为保证在发生火灾事故时，消防设备的起动与正常运转，可以采取自动切除非消防用电设备的措施。⑤高层建筑的配电箱设置和配电回路划分，应根据负荷的性质和密度、防火分区、维护管理等条件综合确定。⑥自层配电箱至用电负荷的分支回路，对于旅馆、饭店、公寓等建筑物内的客房，宜采用每套房间设一分配电箱的树干式配电,每套房间内根据负荷性质再设若干支路;或者采用对几套房间按不同用电类别，以几路分别配电的方式;但对贵宾馆间则宜采取专用分支回路供电。⑦高层住宅的照明计量表应采用一户一表，公用楼梯、公用走道的照明及公用电力计量宜单独设表。⑧自备应急柴油发电机组的选择线路接线方式配电线路采用放射式、树干式、环式及链式四种接线法。

(1)放射式系统:特点配电线故障互不影响,供电可靠性较高,适用于一级负荷配电。配电设备集中，检修比较方便;缺点是系统灵活性较差,导线消耗量较多。此配电方式经常用在设备容量大、负荷集中或重要的用电设备以及有腐蚀性介质和.爆炸危险等场所不宜配电及保护起动设备放在现场者。以免影响其他用户正常用电。接线图见下图2-1

(2)环形系统环形线路运行时都是开环的放射式线路,提高了供电可靠性，当一回线路故障或检修时，可以将该线路与电源断开，而该处的负荷仍可得到供电。接线方式见下图2-2

(3)树干式系统:特点树干式配电系统总长度小，也就是可以节约有色金属、比较经济;供电点的回路数量较少,配电设备也相应减少;配电线路安装费用也相应减少。存在缺点是干线发生故障时影响范围大,供电可靠性较差,相比较导线截面

积较大。一般很少采用树干式配电，往往采用放射式与树干式混合使用。接线图见下图4-3

(4)链式系统:特点与树干式有相似之处，这种供电形式适用与距配电柜较远而彼此相距又较近的不重要的容量较小用电设备,这种方式连接的用电设备宜在五台以下，总功率在10KW以下。接线方式见下图4-4图2-1低压放射性线路图2-2低压环形线路低压母线放射式配电树干式（b）低压“变压器-干线”的树干式图2-3低压树干式线路连接配电箱（b）连接电动机图2-4低压链式线路本小区采用树干式低压配电线路。导线与电缆的选择配电网络导线和电缆的选择，一般按照下列原则进行:

①按使用环境和敷设方法选择导线和电缆的类型。

②按机械强度选择导线的最小允许截面。

③按允许载流量选择导线和电缆的截面。

④按电压损失校验导线和电缆的截面。

按上述条件选择的导线和电缆具有几种截面时，应取其中较大的一种。

类型的选择:

①裸