智能大厦弱电系统配电模式初探.doc

智能大厦弱电系统配电模式初探刘涛周齐国
[摘要]文章针对智能大厦内各弱电子系统设计安装时缺乏统一性造成的绳路拥挤、信号王相干扰、运行可靠性差等问题进行了分析,着重讨论了电源及交直流隔离、接地和信号线防扰,等问题,进而提出弱电机房综合化配电设4十参考模式及其组合式可移动防扰,机柜的设计构想。
[关键词]智能大厦楼宇控制自动化(BA)综合化配电模式防扰机柜模数化电源插座
近年来,建筑智能化技术发展很快,尤其是网络通讯技术发展突飞猛进。现在很多高层建筑竞相引进各种弱电集成系统以提高大厦智能化管理水平,实现建筑设备管理自动化(BA),通讯自动化(CA),办公自动化(0A)。这是现代高层建筑发展的趋势,但在目前的操作实现过程中,还存在许多问题有待于完善和解决。比如:现在许多高层建筑中,各弱电子系统的核心一机房配电及布线的设计和施工就存在许多问题:最新国标图集《智能建筑弱电工程设计施工图集》(图集号97X700)和《建筑电气安装工程图集》(第4集)等,除了对消防、保安监控、电话站房、电子设备间等的配电和布线作了较详细的标准做法阐述外,对其它诸如计算机机房、楼控设备机房和闭路电视机房等的配电和布线标准做法阐述不尽详细和全面,部分做法描述过于模糊。近几年出版的一些智能建筑设计技术手册(如华东建筑设计研究院,东北建筑设计研究院等编写的)和建筑弱电设计工程技术手册(如刘国林、梁华、陈一才等编著的)等也均未对这一问题作详细和深入的探讨。现行的《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16一92)对这一问题的规定也不够详细和明确。所以,现在大多数建筑设计院、专业弱电设计安装公司对弱电机房的设计都较为粗略,出图大多类似原理模式图而不是施工图。目前具备强、弱电各系统安装技术水平和能力的施工安装公司非常少,而且由一家电气安装公司承接智能大厦的所有强、弱电设备系统安装是不可能也不现实的。即便是弱电系统集成也不可能由任何一家安装公司单独完成,因为弱电设备种类很多,各产品安装公司都有各自的产品优势和技术优势,智能大厦建设方在综合考虑质量、价格和售后服务等因素后必然将弱电系统集成工程按系统功能划分,分成若干弱电子系统项目:大的弱电安装公司可承包整个楼宇控制自动化系统工程项目,如:美国Honeywell(霍尼威尔)Johnson(江森),英国Satchwell(萨切维尔)等在中国的代理安装公司;小的弱电安装公司可承包到闭路电视监控,电子防盗等项目,这样的安装公司举不胜举。这样就造成了在实际智能大厦弱电系统集成过程中,强电安装公司、各弱电子系统安装公司各行其责,相对独立地进行设备和管线安装的现状,而各设备系统之间因缺乏技术安全规范约束,相互配合、协调做得不好(有关建管监督部门因此管理不力)。所以笔者参观和调研的一些智能大厦的弱电设备机房几乎无一例外地存在着:不同电压等级、频率的信号线在机房内交叉排布和在设备背面接口处相互穿绕,电源配置不合理,电气火灾、漏电和信号相互干扰等隐患;系统运行可靠性差,机房设备维护和管理不便等问题13
为此,笔者提出了智能大厦弱电机房的综合化配电和布线模式问题。智能大厦弱电机房按性质和功能大致可分为:计算机机房、楼控设备管理机房、程控交换机房、消防报警和控制机房、闭路电视机房和保安监控机房等。考虑到上述各弱电机房基本上都有计算机设备,本文着重对有计算机设备的机房进行探讨,以供同行及专家参考。
1电源弱电机房设备属于一级负荷,应采用两条专用干线寻|进两路独立电源在末端互技。对用电容量较小的可就近从一级照明负荷干线弓|进电源,当电源故障率高时,可考虑在机房附近设置自备发电机或增加蓄电池容量。计算机设备对电源要求质量较高,不仅要求采用不间断供电系统,而且要求电源电压波动在±10%以内才能正常工作。一些网络数据传输设备甚至要求电源电压波动在±5%以内。而智能大厦弱电系统集成过程一般处于大厦竣工精装修阶段,各类建筑设备使用频繁,电源电压很难满足上述要求。智能大厦技人使用后,在上下班时间段内,供电系统电源电压也经常超出土10%波动范围。大量实测资料可以说明这一点。所以,在设计选取不间断供电电源(UPS)时:
(1)应使其输出功率大于用电设备额定功率之和的1.3～1.5倍,额定放电时间应为10～30分钟。
(2)应满足抗电压波动指标,否则应在UPS电源前设置电源稳压器。
(3)用电设备中整流器负荷较大时,在UPS电源前配电回路上设置谐波吸收器来吸收高次谐波,使输出电压,总波形的失真度不超过5%(单相输出允许10％),电网质量较差的地区应在UPS电源装置前设置频率偏差保护器。
(4)根据用电设备对供电可靠性和连续性的要求,选取UPS电源工作方式:单一式、并联式、冗余式和并联冗余式。其旁路电源应满足负荷容量和特性要求。旁路上设置滤波器,自备发电机不作旁路电源直供负荷