分支电缆与建筑电气设计规范

一、分支电缆的实质

分支电缆是适用于现代化高层建筑和现代化工厂的一种新型主干线电缆.其最大特征是依据配电设计要求,在干线电缆的规定位置工厂化预制分支接头和分支线.

可以认为,分支电缆即是将普通电缆现场制作接头的工作转移到工厂预制.这样,多个接头的质量和一致性是现场制作接头不能实现和难以比拟的.

从制造角度,分支电缆的生产是相对简单的.其整体性能的好坏,很大程度地取决于产品的前期设计,如冷压模具、注塑模具以及制造工艺等方面.值得一提的是,分支接头使用的卡子（或称连接管）、配套压模和压缩率,应为分支电缆制造的关键.

二、分支电缆的组成和结构

分支电缆由电缆本体（干线和分支线）、绝缘分支接头、绝缘吊头（末端装置）和安装附件组成.

绝缘分支接头是分支电缆的主要部分,每套分支电缆有若干个绝缘分支接头.绝缘分支接头是用分支卡子把干线和分支线固定在一起,使用冷压模具压缩连接制成分支接头,并在极短的时间内模塑绝缘.

各分支电缆生产厂制造的绝缘分支接头在结构上基本相同.但外观和外形尺寸有一定差异.另外多数厂家使用代用“C”形连接金具作分支卡了,使用专用分支卡子的厂家很少.

分支电缆绝缘吊头为电缆末端装置,能够承受电缆重量和敷设时的牵引力,牵引到位后作末端固定,其上部金属吊环或挂钩与电缆导体应有足够的绝缘强度.

多数生产厂的分支电缆处理,其外形尺寸很大,这就要求分支电缆末端最后一个分支以上要有较大的空间,给建筑设计带来不便.另外,敷设时牵引力作用在电缆护层上,故只能在牵引力小于电缆护层允许牵引力时使用.再有,牵引钢丝网套暴露在空气中,在潮湿或腐蚀性气体的环境中,使用寿命会受到很大影响.有些生产厂采用瓷绝缘子等材料制造绝缘吊头,体积很大.如干线电缆为240mm2的绝缘吊头的外形尺寸为Φ90×500mm.河北新华线缆有限公司生产的分支电缆绝缘吊头如图3b所示.其采用专门设计的连接组件,外模注绝缘,具有允许拉力大,绝缘强度高（绝缘电阻大于50000MΩ）,外形美观小巧,可以直接吊挂等特点.干线电缆为240mm2的绝缘吊头的外形尺寸仅Φ50×195mm,吊环允许拉力大于1000kg.

分支电缆安装附件包括电缆支架、电缆线夹和末端固定用的吊挂装置（吊头横担）.该部分不同生产厂在结构和外形尺寸上也略有不同.

三、相关规范对建筑电气系统中配电线路的设计要求

建筑电气相关的设计规范目前与建筑电气低压配电系统设计有关的规范主要有：

（1）GB50052-1995供配电系统设计规范（2）GB50054-1995低压配电设计规范（3）JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范（4）GBJ16-87建筑设计防火规范（1997年版本）（5）GB50045-1995高层民用建筑设计防火规范其中：《供配电系统设计规范》和《低压配电设计规范》是两项基础规范,主要内容参照采用了IEC标准.民用建筑电气设计规范》中供电系统和低压配电部分与其规定基本一致,但由于这是一个建筑行业的专业标准,建筑相关的部分规定更具体,如供电系统的负荷简等级,除规定分级原则外,更规定了各类具体建筑名称的负荷级别.

由于上述规范在颁布实施时,分支电缆产品在国内还没有应用先例,因此在规范中并未提及分支电缆,但在众多条款中体现了设计指导方向,总的说来,有三种观点：

1.关于配电级数——越少越好；

2、关于配电方式,从高到低依次为放射式>树干式>分区树干式>链接式；

3、关于安装敷设方式,应与环境、建筑特征、机电应力等多种因素相适应.

（一）关于配电级数：对配电级数而言,GB50052-95第3.07条规定：同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级,JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》中8.14条规定：“自变压器一次侧至用设备之间的低压配电级数不宜超过,但对非重要负荷供电时,可超过.”上述规范体现了一个要领,那就是配电级数越少越好,越少技术越先进.

（二）关于配电方式,GB50052-95中第6.02、6.03、6.04、6.05条中提出：“在正常环境的车间或建筑物内,当大部分用电设备为中小容量,但无特殊要求时,宜采用树干式配电”,“当用电设备为大容量,或负荷性质重要,或在有特殊要求的车间、建筑物内,宜采用放射式配电”,“当部分用电设备离供电点较远,而彼此相距很近、容量很少的用电设备,可采用链式配电,但每一回路环链设备不超过5台,其总容量不宜超过10kW”：“在高层建筑物内,当向楼层各配电点供电时,宜采用分区树干式配电,但部分较大容量的集中负荷或重要负荷,应从低压配电室以放射式配电”.

（三）JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》中对配电方式有更为详细的规定,如：“8.2.15居住小区的高层建筑,宜采用放射式配电”“8.2.2.4除多层民用住宅外的其他民用建筑,对于较大的集中负荷或较重要的负荷应从配电室以放射式配电；对于向多层配电间或配电箱配电,宜采用树干式和分区树干式的方式”“由层间配电间或层配电箱至各分配电箱的配电,宜采用放射式与树干式结合的方式”,“8.2.3.2对于容量较大的集中负荷或重要负荷,宜从配电室以放射式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至顶层垂直干线的方式.B.工作电源和多用电源都采用由首层到顶层垂直干线方式.C.工作电源采用分区树干式,多用电源取自应急照明等电源干线.

上述规定,是限于制定规范时,分支电缆尚未在国内推广应用,供电线路主要依赖普通电力电缆和母线.笔者认为,在应用分支电缆配电后,上述规定应该可以简化.放射式高于树干式,又高于链接式的观点.

四、分支电缆配电设计的注意点

可以说分支电缆就是一种为现代建筑度身,量体裁衣的专业产品,具有最佳的适用性和技术经济性,但在工程设计中,需注意一点——那就是分支线的保护问题.对由于支线截面一般都有比干线小,因此,当支线发生过载或短路时,干线保护系统一般不会对其发生作用,必须在支线配电箱中设置保护器,保护器与分支接头问题不超过3m,如超过,分支线必须受敷设在不燃的管或槽中,且当该段发生单相或两相短路时,干线保护应能够断开.对此,应予以注意.

分支电缆作为一种从国外传入的新型建筑配电电缆,已经在国内众多工程中得到推广应用,并且已为广大设计人员认同并使用.本文旨在说明分支电缆配电与现有建筑电气相关规范的一致性,并能更好地体现规范的指导思想.是一种能满足现有规范的一种最先进、经济的配电方式.因水平所限,文中如有谬误,敬请读者指正.

（作者单位：中国建筑装饰集团有限公司辽宁分公司；甘肃省白银市建筑设计院）