智能小区电气工程设计与实践

田鑫超

摘要：随着建筑电气技术的不断革新和中国城市化进程的不断优化，"智慧城市"己成为城市持续发展和提高核心竞争力的内在要求。智能建筑的智能楼宇、综合布线、安全监控、智能家居和数字化生活等将进入高速增长期，因此对小区的建筑电气工程设计提出了更高的要求。

关键词：智能小区 建筑电气 设计实践

1、工程概况

某小区规划总用地62304m2（其中规划建设用地62304m2 ），总建筑面积215970. l Om2（其中地下59342.61m2，地上156627.49 m2 ）。总户数908户，容积率2.S。地下设有2层地下室（含停车位1560个）。整个地块由29层（99.45m）商住楼二栋、28层（85.95m）住宅楼三栋、27层（82.95m）住宅楼四栋18层（55.95m）住宅楼二栋、24层（93.65m）办公楼一栋组成。屋顶防水等级二级。小区商业位于小区西、北部，高度约9.5m，22.95m；办公楼位于小区北面，高度约93.65米。设计年限50年。抗震设防烈度为6度，高层建筑为剪力墙结构。本工程地下设置两层作为机动车库及设备用房，耐火等级为一级，地下防水等级二级；地上29层商住楼为一类公共建筑，27， 28层住宅为一类居住建筑，18层住宅为二类居住建筑，24层办公楼为一类公共建筑。地下室部分包括设备用房、机动车库、非机动车库，其中地下二层车库局部为人防区。

2、智能小区的前期设计工作

设计定位：该智能化小区有明确的定位，在设计时要根据该要求结合实际环境与用户的需要进行有重点的设计。

设计内容：该智能化系统设计主要包括通信系统、安防系统、自动抄表系统、背景音乐系统、公共设备管理系统、防雷接地系统、不间断供电系统、综合管路系统等，通过综合智能化的设计要求，可以总结出电气工程需要设计的内容，它包括要估算整个小区需要的配电容量、通信机房的配电容量、电视机房配电的容量，以上均必须保证双电源末端能有效的切换。

智能小区用电负荷很大，变压器要常年接入电网工作，如果变压器的型号、容量和运行方式选择不当，就会带来很大的损耗，因此正确选择变压器是智能小区电气设计中一个重要的内容。根据国际标准，需要变压器容量在160KVA或用电设备的容量达到250KW时，电力变压器的选择就要留有一定的容量。但是，在实际的设计中，变压器容量的选择还有一定的误区，例如根据计算负荷选择变压器。正确的做法是，应以提高变压器效率为依据选择变压器的容量。

3、高低压供配电系统的设计

3.1高压配电系统的设计

在地下一层设1～2#公用变配电所及1～2#专用变配电所共四个变配电所，1～2#公用变配电所包括：高压配电室、低压配电室及变压器室。1～2#专用变配电所包括：高压配电室、低压配电室，变压器室及柴油发电机房。用环氧树脂潘注干式变压器，各变压器分列运行。低压配电为单母线分段运行，低压侧设联络开关。低压进线开关与母联关为四极开关，设电气联锁以保证变压器不并列运行。继电保护装置。本工程配电系统用10KV环网柜，到变压器高压侧均采用负荷开关熔断器组合电器保护及真空断路器。10KV进线设带时限电流速断、过电流、零序和失压保护及绝缘监视。商用变压器设电流速断、过电流、温度保护及单相接地保护。住用变压器设电流速断、过电流保护及温度保护。电能计量与测量；10KV电源进线装设有功和无功电度表。变压器低压侧装设有功和无功电度表，容量大的设备及分摊负荷（电梯、公共照明、生活水菜等）均设分电表。小区商铺部分主要出线回路设一块计量电表满足物业管理的需要。住户采用一户一表计量方式，幼儿园，物业管理等均应设低压计量表计。

3.2低压配电系统的设计

低压配电系统设置电力监控系统，其测量单元为带微处理器的数字式电力测量仪表，设于每一个进出线开关和主补偿柜、联络开关处，检测回路工作状态、三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数、有功电度、无功电度等参数。测量仪表电压、电流接线端子分别接自柜内PT和CT。测量单元之间通过总线组成电力监控系统。功率因数补偿，谐波治理及电动机启动方式。为减少集中装设的电容器容量，对大量使用的公共场所的荧光灯等气体放电灯采用带就地补偿的灯具或者采用带电子镇流器的灯具。每台变压器低压侧集中装设按功率因数自动补偿的电容器柜，补偿后高压侧的功率因数不低于0.9 。为减少谐波干扰，低压配电系统接地保护采用TN-S型式，变压器绕组采用D，yn 11型接線。采用在低压配电系统使用电容器与调谐电抗器组合的调谐滤波电容器组的方法对电源进行谐波治理，改善电能质量。电动机22kW以上采用星一三角降压或变频降压启动方式，45kW以上采用软启动方式。

4、智能小区的防雷设置与实践

4.1防直击雷的设置

安装接闪带于屋顶易受雷击的地方。对于二类防雷建筑物，在屋面上焊接接闪带，并组成不大于10m×10m或者12m×8m的网格；对于三类防雷建筑物，在屋面上焊接接闪带，组成不大于20m×20m或者24m×16m的网格。所有突出屋面的金属构筑物、金属管道及其它金属物体均应与防雷装置可靠连接。利用柱内或剪力墙内的主筋贯通焊接作为防雷引下线，引下线上端与接闪网连通，下端与接地网连通，水平间距第二类防雷建筑物不大于18m，第三类防雷建筑物不大于25m。

4.2防侧击雷的设置

本小区所有高于60米的单体住宅，在建筑物上部占高度20%同时超过60米的部位，在屋顶上采取保护措施，主要为住宅单体表面上显著突出的物体，墙角、边缘以及其它设备。从10层起，每层利用建筑物外围圈梁主筋焊通成环状并与引下线焊通作均压环，同时将外墙上的金属栏杆、金属门窗、幕墙及挂石金属支持件等应与均压环或引下线等防雷装置连接。所有住宅外引入及垂直直敷设的电缆及金属管道等金属物底端及顶端采取等电位连接，并与防雷装置连接。

4.3雷电反击设置

在雷电强度很大时，防雷装置会受到强烈的反击，使电气设备的绝缘层破坏，金属导线烧穿，因此在进行雷电设置时也必须做好反击工作。以该栋智能小区为例，为防止雷电的反击，建筑物的金属物体与防雷装置的接闪器、引下线分隔开，并且保持一定的距离，以免遭到反击出现电磁反应时互相影响，建筑的钢筋也要与金属管道分隔开，每层的钢筋均与防雷引下线连接，由于电气设备的接地和防雷接地连接，一旦出现强烈的雷击，该设置会让建筑内电位相等，因此可以有效避免雷击。

5、结语

随着我国经济的飞速发展，人们的生活水平日益提高，智能小区已经遍及到全国的各个地区，智能小区中要使用到大量的电气设备，比如照明设备、配电设备等等，要让智能小区有效的发挥作用，必须做好电气工程设计。

参考文献

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[2]甘文霞.智能小区室外电气工程设计谈[J]. 新建筑，2003，S1：92-93

[3]罗庆华.智能建筑中电气工程及其自动化技术探讨[J]. 科技创新与应用，2014，08：231