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摘要：现在城市为节约土地，都在充分利用地下空间。为了确保高层建筑地下室的使用安全，就必须解决好电气设计的一些问题。为此，就某高层建筑地下室电气设计中应注意的问题进行讨论。
关键词：地下室、电气设计、负荷、配电室
一、简述：
某高层建筑，总建筑面积约3.5万平米，地下三层，地上16层，地下室总建筑面积为8678平米。如何在地下室中進行合理的电气设计，解决好在施工中遇到的一些实际问题是确保地下室建设质量和安全使用的重要因素，在地下室建设中有着重要的意义。现就在设计该地下室时遇到的一些问题进行讨论。
二、电气设计内容：
本工程设计范围为地下三层地下室的10/0.4kV变、配电系统、动力、照明设备配电系统、防雷、接地系统及安全、电气节能和环保。
1 负荷分类
一级负荷：潜污泵、电梯、排风兼排烟风机、送风机兼补风机、变电所照明、应急照明、弱电电源、变频自动给水设备、防火卷帘、消火栓泵、喷淋泵、屋顶增压稳压设备消火栓增压泵、屋顶增压稳压设备喷淋增压泵、排烟风机、加压送风机。
二级负荷：正常照明、办公用电、排风机。
三级负荷：楼顶室外照明配电箱、立体停车库室外照明配电箱、地上高层写字楼各层小动力。
2 各级负荷容量及配电原则
一级负荷：546.3kW；采用双电源、双回路供电。
二级负荷：1644.8kW；采用双电源、单回路供电。
三级负荷：1517.8kW；采用单电源供电。
3 供电电源
3.1 本工程从市政电源引2路10kV专用电源，每路均能承担本工程一、二级全部负荷，两路10kV电源同时工作，互为备用，两路10kV电缆从建筑物北侧沿电缆沟引入设在地下二层的高压分界小室。
3.2 高、低压供电系统主接线型式及运行方式
高压为单母线分段运行方式，中间设联络开关，平时两路电源同时分列运行，互为备用，当一路电源故障时，通过手/自动操作联络开关，由另一路电源负担全部负荷。高压主进开关与联络开关之间设电器联锁，任何情况下只能有两个开关处在闭合状态。
3.3 低压为单母线分段运行，联络开关设有自投自复功能。自投时应自动断开三级负荷，以保证变压器正常工作。低压主进开关与联络开关之间设电器联锁，任何情况下只能有两个开关处在闭合状态。
3.4 变配电所
3.4.1 本工程在地下二层设一座10kV变配电所。
3.4.2 本工程设备安装容量为：
Pe=2952.6kW（不含消防专用设备）。其中：照明248.8kW，电力2025.2kW，空调678.6kW。
Pj=1478.2kW，Qj=1085.9kVar，Sj=2378.2kVA。消防专用设备300kW。
3.4.3 选用2台1000kVA户内型干式变压器。接线为D,yn11。Uk=6%。
每台变压器负荷率约为：78%。
4 照明系统
4.1 照明要求
4.1.1 光源：有装修要求的场所视装修要求商定，一般场所为荧光灯或其他节能型光源。光源显色指数Ra≥80，色温应在3300K～5000K之间，光通量为2500lm以上。
4.1.2 主要场所照明照度值及照明功率密度值见下表：
4.2 照明、插座分别由不同的支路供电；照明、插座均为单相三线（含PE线），除应急照明配电箱出线采用NHBV-2.5mm SC15外，其他未注明管线均为ZRBV-2.5mm SC15，所有插座回路（2.2m以上空调插座除外）、电开水器回路均设剩余电流断路器保护。
4.3 应急照明
4.3.1 消防控制室、配电室、变电所、消防泵房、排烟机房等的照明50%为应急照明；其他公共场所应急照明一般按正常照明额10%～15%设置。
4.3.2 在大空间用房、走廊、楼梯间及前室、消防电梯间及其前室、主要出入口等场所设置疏散照明。
4.3.3 出口标志灯、疏散指示灯、疏散楼梯、走道应急照明灯及其它场所应急照明灯采用两路市电加EPS供电的方式。正常时由变电所低压柜的两段母线分别提供一路电源供电；当变电所两路电源同时失电时，由EPS直流逆变后供电。EPS屏蓄电池持续供电时间不小于90分钟。应满足《消防应急灯具》GB17945的相关要求。
5 消防供配电在地下空间设计中的要求
我国民用建筑防火设计要求采用可靠的防火措施，做到安全适用、经济合理，并能够自防自救。
根据建筑专业对防火分区划分电气专业要按照相关规范要求对配电室、电缆井、配电箱等做出合理的布置。
许多电气设计消防线路采用穿塑料管（PVC）保护，并从吊顶内走线，而“民规”第24.8.5条规定：消防联动控制、自动灭火控制、通信、应急照明及紧急广播等应穿金属管保护，并敷设在非燃烧体结构内，其保护层厚度不应小于30mm。当必须明敷时应在金属管上采取防火措施。在布线上要求与“民规”、“报警规范”基本一致，只是根据“报警规范”线路在暗敷时可采用金属管或阻燃的硬质塑料管保护。
敷设在吊顶内的线路，在发生火灾时并不安全，而且吊顶内是火灾多发地段，所以在设计时应当将消防配电回路穿金属管或阻燃PVC管保护并在现浇板内，墙内等处暗敷走线，如不能暗敷应刷防火涂料。
6、电气火灾监控系统
根据相关规范规定在由变电所放射式配电的第一级低压配电箱进线处设置剩余电流式电气火灾监控报警探测器，该报警探测器在配电箱内安装，漏电报警值在300mA~500mA间；本工程在消防控制室设一琴台式电气火灾监控主机，落地靠墙安装，对各监控报警探测器进行参数设置及通讯传输并显示各报警探测器状态，监控主机与监控报警探测器之间采用屏蔽双绞线连接。
配电箱、灯具的选择及安装方式
配电设备选型应满足功能和环境要求，保证配电系统可靠及设备安全运营，设备选择立足于国产化设备，且满足使用环境、技术性能达到国内先进水平、设备结构紧凑、便于安装和维护、设备厂商能够长期提供技术支持和备品备件。
水泵房等潮湿场所采用防雨、防潮、防锈产品，配电箱外壳防护等级为IP55。
照明选用绿色节能光源和高效节能灯具。灯具根据使用场合选型，公共场所灯具单灯加熔断器保护。
设备机房的配电箱可挂墙明装，配电柜及控制柜为落地安装。设置在走廊、装修要求高的房间内的配电箱采用暗装。
配电柜落地安装时，其基础高出地面0.01m。
配电箱挂墙明装时箱底距地1.2m，暗装时距地1.4m；插座箱，铁壳开关明装时底距地1.2m，暗装时距地1.4m；检修插座及单相插座0.3m（其他专业要求除外）；防水插座距地1.5m；操作按钮，照明开关1.4m；拉线开关在天棚下0.3m或地坪上3.0m，特殊情况视相关专业的要求确定其高度。
三、节能措施
1）配电室均尽量设置于用电负荷中心，减小电缆长度，确定合理电缆截面，达到减少电力线路电能损耗的目的；电气设备采用低损耗型设备，以减少电压损失，保证供电质量。
2）对部分通风空调设备、自动扶梯采用变频调速装置。
3）对单台电动机容量较大的设备，设软起动装置，减少电能损耗。
4）照明灯具采用高效、节能、“绿色”光源；一楼大厅及多功能厅照明设智能控制，时间及特殊要求的需要，灵活控制不同部位的照度，分片分段控制，以达到节能的目的。
注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看
关键词：地下室、电气设计、负荷、配电室
一、简述：
某高层建筑，总建筑面积约3.5万平米，地下三层，地上16层，地下室总建筑面积为8678平米。如何在地下室中進行合理的电气设计，解决好在施工中遇到的一些实际问题是确保地下室建设质量和安全使用的重要因素，在地下室建设中有着重要的意义。现就在设计该地下室时遇到的一些问题进行讨论。
二、电气设计内容：
本工程设计范围为地下三层地下室的10/0.4kV变、配电系统、动力、照明设备配电系统、防雷、接地系统及安全、电气节能和环保。
1 负荷分类
一级负荷：潜污泵、电梯、排风兼排烟风机、送风机兼补风机、变电所照明、应急照明、弱电电源、变频自动给水设备、防火卷帘、消火栓泵、喷淋泵、屋顶增压稳压设备消火栓增压泵、屋顶增压稳压设备喷淋增压泵、排烟风机、加压送风机。
二级负荷：正常照明、办公用电、排风机。
三级负荷：楼顶室外照明配电箱、立体停车库室外照明配电箱、地上高层写字楼各层小动力。
2 各级负荷容量及配电原则
一级负荷：546.3kW；采用双电源、双回路供电。
二级负荷：1644.8kW；采用双电源、单回路供电。
三级负荷：1517.8kW；采用单电源供电。
3 供电电源
3.1 本工程从市政电源引2路10kV专用电源，每路均能承担本工程一、二级全部负荷，两路10kV电源同时工作，互为备用，两路10kV电缆从建筑物北侧沿电缆沟引入设在地下二层的高压分界小室。
3.2 高、低压供电系统主接线型式及运行方式
高压为单母线分段运行方式，中间设联络开关，平时两路电源同时分列运行，互为备用，当一路电源故障时，通过手/自动操作联络开关，由另一路电源负担全部负荷。高压主进开关与联络开关之间设电器联锁，任何情况下只能有两个开关处在闭合状态。
3.3 低压为单母线分段运行，联络开关设有自投自复功能。自投时应自动断开三级负荷，以保证变压器正常工作。低压主进开关与联络开关之间设电器联锁，任何情况下只能有两个开关处在闭合状态。
3.4 变配电所
3.4.1 本工程在地下二层设一座10kV变配电所。
3.4.2 本工程设备安装容量为：
Pe=2952.6kW（不含消防专用设备）。其中：照明248.8kW，电力2025.2kW，空调678.6kW。
Pj=1478.2kW，Qj=1085.9kVar，Sj=2378.2kVA。消防专用设备300kW。
3.4.3 选用2台1000kVA户内型干式变压器。接线为D,yn11。Uk=6%。
每台变压器负荷率约为：78%。
4 照明系统
4.1 照明要求
4.1.1 光源：有装修要求的场所视装修要求商定，一般场所为荧光灯或其他节能型光源。光源显色指数Ra≥80，色温应在3300K～5000K之间，光通量为2500lm以上。
4.1.2 主要场所照明照度值及照明功率密度值见下表：
4.2 照明、插座分别由不同的支路供电；照明、插座均为单相三线（含PE线），除应急照明配电箱出线采用NHBV-2.5mm SC15外，其他未注明管线均为ZRBV-2.5mm SC15，所有插座回路（2.2m以上空调插座除外）、电开水器回路均设剩余电流断路器保护。
4.3 应急照明
4.3.1 消防控制室、配电室、变电所、消防泵房、排烟机房等的照明50%为应急照明；其他公共场所应急照明一般按正常照明额10%～15%设置。
4.3.2 在大空间用房、走廊、楼梯间及前室、消防电梯间及其前室、主要出入口等场所设置疏散照明。
4.3.3 出口标志灯、疏散指示灯、疏散楼梯、走道应急照明灯及其它场所应急照明灯采用两路市电加EPS供电的方式。正常时由变电所低压柜的两段母线分别提供一路电源供电；当变电所两路电源同时失电时，由EPS直流逆变后供电。EPS屏蓄电池持续供电时间不小于90分钟。应满足《消防应急灯具》GB17945的相关要求。
5 消防供配电在地下空间设计中的要求
我国民用建筑防火设计要求采用可靠的防火措施，做到安全适用、经济合理，并能够自防自救。
根据建筑专业对防火分区划分电气专业要按照相关规范要求对配电室、电缆井、配电箱等做出合理的布置。
许多电气设计消防线路采用穿塑料管（PVC）保护，并从吊顶内走线，而“民规”第24.8.5条规定：消防联动控制、自动灭火控制、通信、应急照明及紧急广播等应穿金属管保护，并敷设在非燃烧体结构内，其保护层厚度不应小于30mm。当必须明敷时应在金属管上采取防火措施。在布线上要求与“民规”、“报警规范”基本一致，只是根据“报警规范”线路在暗敷时可采用金属管或阻燃的硬质塑料管保护。
敷设在吊顶内的线路，在发生火灾时并不安全，而且吊顶内是火灾多发地段，所以在设计时应当将消防配电回路穿金属管或阻燃PVC管保护并在现浇板内，墙内等处暗敷走线，如不能暗敷应刷防火涂料。
6、电气火灾监控系统
根据相关规范规定在由变电所放射式配电的第一级低压配电箱进线处设置剩余电流式电气火灾监控报警探测器，该报警探测器在配电箱内安装，漏电报警值在300mA~500mA间；本工程在消防控制室设一琴台式电气火灾监控主机，落地靠墙安装，对各监控报警探测器进行参数设置及通讯传输并显示各报警探测器状态，监控主机与监控报警探测器之间采用屏蔽双绞线连接。
配电箱、灯具的选择及安装方式
配电设备选型应满足功能和环境要求，保证配电系统可靠及设备安全运营，设备选择立足于国产化设备，且满足使用环境、技术性能达到国内先进水平、设备结构紧凑、便于安装和维护、设备厂商能够长期提供技术支持和备品备件。
水泵房等潮湿场所采用防雨、防潮、防锈产品，配电箱外壳防护等级为IP55。
照明选用绿色节能光源和高效节能灯具。灯具根据使用场合选型，公共场所灯具单灯加熔断器保护。
设备机房的配电箱可挂墙明装，配电柜及控制柜为落地安装。设置在走廊、装修要求高的房间内的配电箱采用暗装。
配电柜落地安装时，其基础高出地面0.01m。
配电箱挂墙明装时箱底距地1.2m，暗装时距地1.4m；插座箱，铁壳开关明装时底距地1.2m，暗装时距地1.4m；检修插座及单相插座0.3m（其他专业要求除外）；防水插座距地1.5m；操作按钮，照明开关1.4m；拉线开关在天棚下0.3m或地坪上3.0m，特殊情况视相关专业的要求确定其高度。
三、节能措施
1）配电室均尽量设置于用电负荷中心，减小电缆长度，确定合理电缆截面，达到减少电力线路电能损耗的目的；电气设备采用低损耗型设备，以减少电压损失，保证供电质量。
2）对部分通风空调设备、自动扶梯采用变频调速装置。
3）对单台电动机容量较大的设备，设软起动装置，减少电能损耗。
4）照明灯具采用高效、节能、“绿色”光源；一楼大厅及多功能厅照明设智能控制，时间及特殊要求的需要，灵活控制不同部位的照度，分片分段控制，以达到节能的目的。
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