摘要：本文以万达广场供配电及消防系统设计为实例，从供电方案、低压配电系统、照明以及防雷接地系统、消防系统等方面，介绍了大型商业综合体供配电及消防系统的电气设计，并对设计中遇到的一些问题进行了总结。
关键词：商业综合体 供配电系统
1.引言
万达大型商业综合体包括大型商业中心、五星级酒店、城市步行街、写字楼、公寓等，集购物、餐饮、文化、休闲等多种功能于一体，形成独立的大型商圈，本文以笔者负责电气专业项目管控的某万达广场作为项目实例，对其供配电及消防系统做较为详细的介绍。
2.供电方案设计
(1).供电电源
本项目供电电压等级为10kV，设有2处10kV开闭所。每处开闭所均由周边上一级两个不同变电站引来两路10kV电源，两路10kV电源同时工作，互为备用，任一路电源均能承担全部一、二级负荷供电。
根据当地消防及供电部门要求，本工程另设一台2000kVA快速自启动柴油发电机组，发电机组可在15s内完成自启动，为消防负荷及部分重要的一级负荷提供第三路电源。
(2).开闭所、变电所设计
本工程设2处开闭所，设10处变电所，分别为物业变电所1～3、超市变电所、公寓A变电所、公寓B变电所、公寓C变电所、外铺变电所1、外铺变电所2、酒店变电所，各变电所为相应业态供电。开闭所及变电所均位于地下一层，其室内地面高度均高于室外地面200mm，且设置高于室外地坪300mm高的防水门槛。各变电所的变压器安装容量见下表1：
(3).高低压接线方式
10kV高压接线方式：10kV开闭所内两路10kV电源采用单母线分段方式运行，设母联开关,设置双电源闭锁装置,只允许手动闭合，防止合环运行。
低压配电接线方式：各业态变压器低压侧采用单母线分段方式运行，变压器采用2台一组的方式，每组设置母联开关，联络开关设自投自复/自投不自复/手动转换开关。设置失压脱扣器，如自投时应自动断开非重要负荷，以保证变压器正常工作；主进开关与联络开关之间设电气+机械联锁，任何情况下最多只能合其中的两个开关。
(4).计量方式
物业变电所、超市变电所均在变电所高压进线处高压集中计量， 销售类商铺、公寓低压分户计量，计量表具及精度按供电部门要求选取，如供电部门对计量表具无特殊要求，选用远程费控电表，且具备远传功能；娱乐，影城，零售，室内外步行街，商铺，主力店、次主力店低压计量。
3.低压配电系统
(1).低压配电方式
低压配电系统电压为220/380V，50HZ，配电系统按防火分区、人防分区、功能分区及业态配电。属于不同业态的用电负荷，其供电电源引自本业态供电系统。
低压回路划分原则：空调、动力、照明插座及特殊用电设备回路需分开设置，单独计量。低压配电系统采用放射式与树干式相结合的方式，对于单台容量较大的负荷或重要负荷采用放射式供电；对于照明及一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式。制冷机组、室内步行街商铺用电负荷采用密集型母线槽供电。
对于消防负荷采用双电源供电，并在末端配电箱采用自动互投；非消防负荷中的一级、二级负荷采用双电源供电，并在末端箱或适当位置采用自动互投切换。
(2).配电设备的选择
消防电源和非消防电源的配电箱分开设置,消防配电设备设有明显标志。所有控制箱有详细的设备控制要求和配电箱预留接点表。双电源切换装置选用PC级产品。换热站和水泵房的配电箱防护等级为IP54，安装在屋顶及室外的设备控制箱及检修开关箱(盒)的防护等级要求为IP54。
(3)配电线路的保护及导线的选择和敷设
1).线路保护考虑在电器故障时，防止人身间接触电、电气线路损坏和电气火灾，配电线路装设了短路保护、过负载保护。
2).线缆选型：消防负荷供电回路线缆选用低烟无卤型阻燃耐火线缆（消防负荷独立设置了消防强电竖井）；非消防负荷供电回路线路均选用低烟无卤型线缆。
4.照明配电系统
(1).光源及灯具的选择
本设计中所有灯具为一类灯具。公寓住户内预留灯具接线盒，销售商铺及内铺灯具光源采用节能灯，其余均采用LED光源。设备用房（水泵房、水箱间、换热站等处）灯具选用防水防尘灯。
(2).照明控制方式
1).地下车库及大商业部分：地下车库及室内步行街公共区域、楼梯间照明采用智能照明控制系统，分回路、分区域控制。智能照明回路划分、功能性要求满足万达自主研发的《慧云智能化管理系统》中的要求。智能照明控制模块具有状态反馈和故障反馈功能，智能照明控制系统服务器安装于慧云机房。
2).公寓楼梯间灯具采用声光控开关控制、公寓公共走廊灯具采用面板开关控制。
(3).应急照明及疏散指示
在下述场所设备用照明：消防水泵房、消防风机房、开闭所、变电所、消防控制室、弱电机房等。
在下述场所设有疏散照明及疏散指示标志：楼梯间、防烟楼梯前室、疏散走道等。疏散照明不低于5Lx,持续时间不少于60分钟。
智能消防应急疏散指示系统：室内步行街、影院等人员密集场所疏散通道设有智能消防应急疏散指示系统，智能疏散地面指示灯间距不大于5m,智能疏散照明采用安全电压24V电源，防护等级为IP65。
5.防雷、安全及接地系统
(1).建筑物防雷
本工程年预计雷击次数:N=0.1682，按照二类防雷建筑物设置防雷保护措施。本工程电子信息系统雷电防护等级为C级，建筑的防雷装置满足防直击雷、防雷电感应及雷电波的侵入，设置总等电位联结。
采用Φ10热镀锌圆钢在屋顶女儿墙明敷及采用40x4热镀锌扁钢在屋面上暗敷作为接闪带和不大于10mX10m网格作为接闪网。
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采用建筑物基础作为接地装置，将基础底板轴线上的上下两层主筋中的两根主钢筋可靠焊接形成电气通路，形成基础接地网。并沿墙外侧敷设一圈40X4热镀锌扁钢,作补充人工接地极。
(2).接地及安全措施
接地形式：本工程防雷接地、变压器中性点接地、电气设备的保护接地、电梯机房、消防控制室、电话机房、计算机房等的接地共用统一接地极，要求接地电阻不大于1.0欧姆。
总等电位联结：在地下一层变配电所设置总等电位联结箱（MEB），将建筑物内保护干线、设备进线总管、燃气管道、强弱电电缆金属外皮、电缆保护管、建筑物金属构件就近进行联结。
过电压保护：在变配电室低压母线上装一级电涌保护器（SPD），二级配电箱内装二级电涌保护器，弱电机房配电箱内装三级电涌保护器。屋顶室外风机、室外照明配电箱内装一级电涌保护。
6.消防系统设计
(1)火灾自动报警及应急广播系统
采用集中报警系统，设置消防控制室。
在本工程地下一层设置一处大商业消防控制室（慧云机房），建筑面积180m2，对购物中心、步行街进行火警监视和消防联动控制；公寓单设消防安防控制系统，其中A公寓与B公寓合用设置一处消防控制室，建筑面积100m2；C公寓单独设置一处消防控制室，建筑面积50m2。大商业消防控制室为主消防控制室。
消防控制室内的主要设备有：火灾报警控制器、消防联动控制器、消防控制室图形显示装置、消防专用电话总机、消防应急广播控制装置、消防应急照明和疏散指示系统控制装置、消防电源监控器、电气火灾监控器、防火门监控器等设备或具有相应功能的组合设备。
(2).防火剩余电流动作报警系统
本工程在普通照明负荷、照明与动力混合负荷、可能发生变更的负荷等供电回路设置剩余电流式、测温式监控探测器，报警主机设于消防控制中心，信号检测点设于变电所出线端或楼层配电箱进线处。
(3).消防设备电源监控系统
在消防设备电源配电箱内设置消防电源监控模块，采集电源回路电压和电流信号，监控主机设在消防控制室，区域分机安装于竖井内。在消防控制室内显示消防用电设备的供电电源、备用电源的工作状态和欠压报警信息。
(4).防火门监控系统
在消防控制室设置防火门监控器，在弱电竖井设置监控分机，疏散通道上各防火门的开启、关闭及故障状态信号应反馈至防火门监控器。疏散通道上常开防火门，由其所在防火分区的报警信号作为常开防火门关闭的联动触发信号，联动触发信号应由火灾报警控制器或消防联动控制器发出，并由消防联动控制器或防火门监控器联动控制防火门关闭。
(5).可燃气体探测报警系统
本工程燃气表间、厨房及室内燃气管道沿线设有可燃气体探测器，在控制中心设置可燃气体报警控制器。可燃气体探测器报警后，联动启动保护区域的火灾声光警报器，切断供气电磁阀，启动事故排风机。气体报警信号由控制器反馈至消防控制中心的火灾报警系统；在万达自持物业餐饮商铺、员工食堂的厨房内预留一个消防输入模块，以便将厨房自动灭火设备的信号接入消防控制室。
7.总结及体会
笔者通过多年对万达广场电气专业的项目管控，对大型商业综合体在设计、管控过程中总结的一些经验如下：
(1).设计中需重点关注的几个问题。
1）.火警系统信号线的选择：《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013第11.2.2条规定：火灾自动报警系统的供电线路、消防联动控制线路应采用耐火铜芯电线电缆，报警总线、消防应急广播和消防专用电话等传输线路应采用阻燃或阻燃耐火电线电缆。这一条是强条，要求消防联动控制线路采用耐火线，目的是着火时联动控制还可以正常动作。一般火警设计中不将联动信号总线和报警信号总线分开设置，所以火警信号总线应该采用耐火线，这样才能满足规范要求。
2).消火栓按钮处宜设置电话插孔。新的火灾自动报警系统设计规范，取消了消火栓报警按钮直接启动消防栓泵，但要求在消火栓按钮处设置电话插孔。
3).防火门监控系统设计：《火灾自动报警系统设计规范》要求设置防火门监控系统，要求疏散通道上各防火门的开启、关闭及故障状态信号应反馈至防火门监控器，并对常开防火门的联动做了明确要求，在系统设计时应予以关注。
4).室内步行街、影院等人员密集场所的疏散通道设置智能消防应急疏散指示系统，需要地上和地面均需设置智能疏散指示标志，这样才能实现发生火警时，地上及地下疏散指示标志指示方向一致。
5).当购物中心室内步行街采用自然排烟时，采光顶电动遮阳帘发生火警时需要电动收起以便于电动排烟窗排烟，所以电动遮阳帘须按消防设备配电，保证发生火警时电动遮阳帘能可靠收起。
(2).与装修设计配合：
在审核内装的设计图纸时，需要注意以下几个地方的设计：
1).楼梯间和楼梯前室的照明应采用竖向配电，该区域照明不能与相邻室内步行街走道公用一个回路配电，避免以后室内步行街装修改动而影响楼梯间和楼梯前室的照明。内装设计有时候容易忽略这方面的要求。
2).检查综合天花布置图中烟感与空调送风口的距离，规范要求不能小于1.5m，以免影响烟感的探测效果。
8.结束语
以上是对万达广场供配电及消防系统设计的一个介绍和总结。万达广场建筑面积大、业态复杂，需要项目管控人员非常熟悉国家规范以及万达企业标准，才能做出合理的供电方案和高低压配电设计；新的建筑防火规范和火警规范对建筑物消防设计提出了更高的防火要求，新增了许多新的消防子系统设计，对新规范的理解和执行尚有许多值得探讨和深究的地方。
参考文献
[1]《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）
[2]《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）
[3]《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）
[4]《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）
[5]《低压配电设计规范》（GB50054-2011）
[6]《工业与民用配电设计手册》第三版、第四版
作者简介：
刘锋（1981年），国家注册电气工程师，现任万达商业地产集团设计中心主任工程师。
论文作者:刘锋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第3期
论文发表时间:2017/4/27
标签：变电所论文; 防火门论文; 控制室论文; 负荷论文; 电源论文; 火灾论文; 回路论文; 《电力设备》2017年第3期论文;