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絕緣穿刺線(xiàn)夾在高層建筑中的工程應用

2010-03-24 10:29    【  【打印】【我要糾錯】

  在高層建筑的供電系統中,供電主干線(xiàn)起著(zhù)非常重要的作用,它好似人體中的大動(dòng)脈,一旦出現故障就會(huì )造成嚴重的后果,供電的垂直干線(xiàn)系統,視負荷大小和分布情況一般采用如下兩種形式:

  1)插接母線(xiàn)式系統。

  2)電纜干線(xiàn)式系統。

  1、插接母線(xiàn)式系統干線(xiàn)

  主要采用插接式母線(xiàn)槽,其具有供電容量及傳輸電流大、便于分接饋電、能耗小、動(dòng)熱穩定性好等優(yōu)點(diǎn),因此在高層建筑特別是一些大型公建建筑物中得到廣泛的應用;由于母線(xiàn)槽敷設環(huán)境及安裝要求比較特殊,在建筑物內要單獨留出電氣豎井為其專(zhuān)用,對一幢高層建筑物來(lái)說(shuō),從上到下電氣豎井所占用的面積是相當可觀(guān)的,增加了土建投資;同時(shí)母線(xiàn)槽是一節一節安裝的,使其供電干線(xiàn)連續性差,多接頭、氣密與防水性差;耐腐蝕性、抗震性差,母線(xiàn)槽施工現場(chǎng)環(huán)境要求高、施工難度大、周期長(cháng)和安裝空間尺寸要求高,對于日趨緊張的高層建筑豎井空間以及要求越來(lái)越高的供電可靠性,母線(xiàn)槽的局限性越來(lái)越明顯;

  2、電纜干線(xiàn)式系統

  分支一般采用傳統T接、預分支電纜或者絕緣穿刺線(xiàn)夾(IPC)等方式,傳統T接由于在接頭質(zhì)量、防水性能等電氣性能方面無(wú)法達到技術(shù)要求而越來(lái)越少用。

  2.1預制分支電纜

  預分支電纜技術(shù)是我國近幾年來(lái)引進(jìn)和開(kāi)發(fā)的,主要用于高層建筑動(dòng)力與照明供電主干線(xiàn)系統的新型結構的電纜產(chǎn)品,它的出現改變了長(cháng)期在施工現場(chǎng)制作電纜接頭的歷史,同時(shí)它又是低壓配電系統用電纜的一大突破。它具有配電安全可靠,防水性、氣密性、耐腐蝕性、抗震性良好,環(huán)境要求低、免維護、更經(jīng)濟等特點(diǎn),但由于預分支電纜在工廠(chǎng)一次成型,因此對訂貨這一環(huán)節,用戶(hù)必須提供完整而準確的資料,特別是配電系統圖和電氣豎井內配電系統的實(shí)際尺寸(主要是豎井的高度、層高、每層接頭位置等樓層標高剖面圖)。預制分電纜與母線(xiàn)槽相比,無(wú)論在制作工藝、材料性能、產(chǎn)品質(zhì)量還是生產(chǎn)成本、安裝技術(shù)和施工方法上,都體現了較大的優(yōu)勢。但是,預制分支電纜也有自己的局限性,即線(xiàn)纜的額定電流在1600A以?xún),超過(guò)1600A為非標產(chǎn)品,性能價(jià)格比就無(wú)優(yōu)越性。

  2.2絕緣穿刺線(xiàn)夾

  絕緣穿刺線(xiàn)夾分支具有預分支電纜不具備的優(yōu)勢,它不須預定,在施工現場(chǎng)制作,可以在電纜任意位置做T型分支,不需要截斷干線(xiàn)電纜,不需要剝去干線(xiàn)電纜的絕緣皮,不破壞電纜的機械性能和電氣性能,線(xiàn)夾的金屬刀口可隨著(zhù)力矩螺栓的擰緊而穿透絕緣層接觸到干線(xiàn)芯導體,從而將干線(xiàn)電源引出(T接),接口處是密封結構防護等級很高,力矩螺栓在擰到設計力矩會(huì )折斷,從而避免刀口與干線(xiàn)導體接觸不實(shí)造成接觸電阻過(guò)大,或刀口過(guò)分切入造成干線(xiàn)導體的機械損傷,絕緣穿刺線(xiàn)夾更換電纜截面方便,安裝方便,密封、防水、防腐蝕。絕緣穿刺線(xiàn)夾保留了傳統T接方式現場(chǎng)制作的靈活性和可調整性,同時(shí)完整解決了傳統電纜T接的各種技術(shù)難題,從而可能發(fā)展成為最有發(fā)展前途的供電線(xiàn)路分支技術(shù),特別適合于用在高層住宅干線(xiàn)系統等供電容量較小的配電系統中,使供電線(xiàn)路具有佳的性能價(jià)格比。

  常用“T”接方式的比較

方式內容 傳統方式 預分支電纜 絕緣穿刺線(xiàn)夾IPC 
  操作方法   需切開(kāi)剝去“T”接部分的絕緣外皮,將分支處的金屬芯線(xiàn)以專(zhuān)用工具緊壓接觸導電    采用工業(yè)化的生產(chǎn),制造專(zhuān)用的分支頭,通常需提前數月訂制   無(wú)需切開(kāi)剝去“T”接部分的絕緣外皮,也無(wú)需使用任何專(zhuān)用機械工具,只需用與國標的電線(xiàn)電纜規格相匹配的絕緣穿刺線(xiàn)夾成品在需分支處用普通扳手操作即可 
  質(zhì)量控制   通常由監理方和甲方技術(shù)人員監督,安裝質(zhì)量取決于現場(chǎng)安裝人員的技術(shù)水平和把關(guān)的力度   國外或合資廠(chǎng)的預分支均用精銅材料制造,質(zhì)量可靠。國內某些廠(chǎng)未采用精銅材料生產(chǎn)預分支,質(zhì)量難測   純進(jìn)口系列化、工業(yè)化的國際標準產(chǎn)品,成品經(jīng)過(guò)國際和國內權威機構的嚴格測試和認證,只要按規程擰斷力矩螺栓即可保證安裝質(zhì)量 
  電氣性能   通常大多數情況下接頭處安裝質(zhì)量難以達到要求,防水性能更無(wú)法保證,接頭處易發(fā)生電化學(xué)反應   國外或合資廠(chǎng)用精銅材料制造的預分支均可保證質(zhì)量,防水性能也能達到要求   PC絕緣穿刺線(xiàn)夾的使用對干線(xiàn)的機械性能和電氣性能影響小。導電接觸處采用銅合金技術(shù),無(wú)電化學(xué)反應,絕緣防水性能極佳,安裝好后可長(cháng)期置于水下 
  供貨要求   需準備相應的安裝材料和專(zhuān)用機械工具   需提前數月訂貨,訂貨時(shí)需將分支長(cháng)度及規格確定,到貨后不可變更   常用規格產(chǎn)品可隨用隨購,可在任意處分支,可隨時(shí)變更 
  其 它   需在現場(chǎng)使用各種專(zhuān)用工具,切開(kāi)絕緣時(shí)易于損壞導線(xiàn)線(xiàn)芯,需要耗用較多的人工工時(shí)和機械工具,安裝費用較高,傳統工藝分支目前已極少使用   預分支電纜安裝時(shí),需使用專(zhuān)用的吊裝設備和較多的專(zhuān)用附件并需要多個(gè)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行配合安裝,其安裝費用通常都比較高昂,安裝場(chǎng)地和安裝過(guò)程需要與其他工種緊密配合協(xié)調   無(wú)需安裝場(chǎng)地,與其他工種間的相互影響小,只需數人(普工)及數只匹配的普通固定扳手即可,安裝速度極快,安裝費用極低,專(zhuān)業(yè)人員還可帶電操作 

  3、絕緣穿刺線(xiàn)夾的工程應用

  筆者在負責設計一32層商住樓時(shí)(一至四層為裙樓商場(chǎng),五層至三十二層為塔樓住宅,每層6戶(hù)),建筑專(zhuān)業(yè)為了保證最大的使用面積和最小的公攤,給電氣專(zhuān)業(yè)的豎井只有3個(gè)平方米,且強弱電必須合用,由于高層電力干線(xiàn)系統包括動(dòng)力、照明、應急照明系統,照明和應急照明屬于樹(shù)干式系統,如果用插接母線(xiàn)式系統則需要安裝3趟母線(xiàn)槽,空間無(wú)法滿(mǎn)足,用預分支電纜雖然可以解決豎井空間不足的問(wèn)題,但綜合造價(jià)高,且安裝過(guò)程復雜費用高,為此筆者使用絕緣穿刺線(xiàn)夾分支系統很好的解決了這些方面的問(wèn)題,干線(xiàn)系統見(jiàn)下圖(圖一)

  照明供電干線(xiàn)系統采用分區樹(shù)干式,1區:5F-11F,2區:12F-18F,3區:19F-25F,4區:26F-32F,一共4個(gè)回路,這樣既可以克服電纜干線(xiàn)式系統供電容量和傳輸電流小的缺陷,又可以減少供電故障的范圍,同時(shí)大大減少了強電系統占用的豎井空間,應急照明由于容量小,故采用電纜干線(xiàn)式系統,通過(guò)具體的工程實(shí)踐及建設單位和施工隊的反饋信息,目前用絕緣穿刺線(xiàn)夾做普通T接的綜合成本是最低的,在保證供電干線(xiàn)可靠安全運行的基礎上又可以節省大量的土建面積和施工費用,深受建設單位和施工隊的歡迎。

  4、供電主干線(xiàn)方式選擇

  確定建筑物供電主干線(xiàn)究竟采用哪種方式,筆者認為:對于用電負荷較小,分支回路不是很多,供電主干線(xiàn)盡量采用普通電纜,分支采用絕緣穿刺線(xiàn)夾方式,如高層住宅,可以使供電線(xiàn)路具有最佳的性能價(jià)格比;對于用電負荷較大,分支回路較多,供電主干線(xiàn)容量在1600A以下的可以采用預分支電纜或者絕緣穿刺線(xiàn)夾,比如高層酒店或者辦公樓;如果分支用電負荷變化比較大的則優(yōu)先采用絕緣穿刺線(xiàn)夾分支方式,使供電方式多樣化,便于增容;當供電主干線(xiàn)容量在1600A以上的大容量配電系統就采用密集母線(xiàn)槽,如大型寫(xiě)字樓;對于1600A以上大容量配電系統,供電主干線(xiàn)采用母線(xiàn)槽其絕緣、溫升、噪聲及土建面積等問(wèn)題都很突出,綜合經(jīng)濟效益很差時(shí),就采用預制分支電纜或絕緣穿刺線(xiàn)夾供電方式。

  雖然絕緣穿刺線(xiàn)夾分支在一些發(fā)達國家已經(jīng)有30余年的運行經(jīng)驗,但目前廈門(mén)地區的高層住宅(包括商住合一的)主干線(xiàn)分支一般采用預分支電纜多一些(90%以上),在純商業(yè)的寫(xiě)字樓內使用密集型母線(xiàn)的會(huì )多一點(diǎn),絕緣穿刺線(xiàn)夾還沒(méi)有被廣泛應用,相信通過(guò)不斷的工程實(shí)踐絕緣穿刺線(xiàn)夾的優(yōu)越性會(huì )得到不斷的體現,也會(huì )越來(lái)越受到建設單位和施工單位的認可。

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