第2章　物業小區供配電

2.1　物業小區供配電基礎知識

2.1.1　小區供配電系統的組成

由發電廠、電力網及電能用戶（又稱電力用戶或電力負荷）所組成的發電、輸電、變電、配電和用戶的整體稱為電力系統。圖2-1是從發電廠經變電所通過電力線路至電能用戶的送電過程示意圖。

小區就是一個電力用戶，一般由10kV供電系統提供電能，在小區內設有變配電室，把10kV高壓電，變成220/380V低壓電，分配給小區內的各個建筑物。

大型住宅小區的低壓供配電系統一般由變電站、變壓器、總配電室內低壓配電柜、低壓輸送電纜、單元用戶進線總配電柜、單元分配電箱、用戶配電箱、用電設備等組成，如下所示：

2.1.2　小區供電系統的分類與結構特點

為了使電氣設備繁多、電氣化系統龐雜的小區能夠穩定、有序地工作，可以將小區供電系統分為強電系統和弱電系統兩大類。

強電系統就是在小區中由強電電源、強電變配電設備、強電用電設備及強電輸電線路構成的電氣設備網絡。小區強電系統是指由強電構成的小區室外照明系統、樓宇照明系統、應急照明系統、電梯用電、家用電器用電系統等，只要是220/380V供電，都屬于強電系統。

弱電系統則是由低于36V的電源、電子器件、接線器件及通過弱電輸送網絡送來的各種信號線路所構成的電氣設備網絡。

（1）小區強電系統的特點

強電是能夠對人體造成傷害的電源。其特點是電壓高、電流大、功率大及頻率低，所以，在應用的時候應主要考慮安全問題。雖然強電帶有危害性，但是只要安全使用，會為人們的生活帶來極大的方便。如今人們生活已經離不開強電的應用了，除了家用電器需要強電以外，小區中也有許多設備需要強電的供應，如小區室外照明設施、樓宇電梯設施、各種系統的主要電氣設備的供電等。

（2）小區弱電系統的特點

弱電是不會對人體造成傷害的電源，其特點是電壓低、電流小、功率小及頻率高，應用起來主要考慮信號的傳送效果。小區中各個系統中弱電的應用非常廣泛，如電話系統、網絡系統、有線電視系統、樓宇對講系統、閉路監控系統、周邊防護系統、消防系統和廣播擴音系統等。

2.1.3　民用建筑低壓供電系統與低壓配電系統的特點

民用建筑一般是從城市電網（簡稱市電）高壓10kV或低壓380/220V取得電源，稱為供電；然后將電能分配到各個用電負荷，稱為配電。從取得電源到每個負荷，是通過各個元件（如開關、導線）及設備（如配電箱、變配電裝置）連接起來的，組成了民用建筑的供配電系統。

低壓供電系統包括低壓電源引入及主接線等。低壓電源一般采用地下電纜或架空線引入，具體用何種方式引入建筑物，應由外線的敷設方式及建筑工程的要求而定。低壓供電的主接線，主要依據用戶的要求，由設計人員根據負荷容量、負荷類別和負荷級別提出。

低壓配電系統是指從終端降壓變電所的低壓側（或市電的低壓進線裝置），到用戶內部低壓設備的電力線路，電壓一般為380/220V。低壓供電系統由配電裝置（配電盤）及配電線路（干線及分支線）組成。

三相四線制供電系統可以獲得兩種電壓：三相線電壓為380V，可供三相負荷用電；任一電源相線與中性線之間為220V相電壓，可供各種單相負載用電。

由于三相四線制供電系統可滿足各類低壓負載的需要，因此物業小區均采用三相四線制低壓配電系統。即從變壓器低壓側三相繞組引出三條電源線（相線），從繞組中性點引出一條中性線，共四條導線接至配電線路向小區用戶送電。同時，變壓器低壓側繞組的中性點在變電所經接地裝置接地。

2.1.4　中性線在低壓配電系統中的作用

在低壓配電系統中，單相負載一般按均衡分配的原則接在三相電源上。例如，圖2-2所示的三層樓房的照明用電就分層接在U、V、W（即A、B、C）三相上，中性線是它們的公共回路。這些分散的單相負載構成了星形連接的三相不對稱負載。但由于中性線與電源（變壓器）中性點相連，所以仍能保證各相負載的端電壓等于三相對稱電源的相電壓（220V），使負載正常工作。如果中性線斷開，雖然三相線電壓仍然對稱，三相電氣設備（如三相電動機等）能正常工作，但三相相電壓卻不再對稱，有的相電壓將低于220V，有的相電壓將高于220V，這種情況可能造成大量單相負載（如電燈、家用電器等）不能正常工作，甚至被燒毀。

由上述分析可見，三相四線制供電系統的中性線在任何情況下都不能斷開。因此，中性線上不允許安裝熔斷器，也不能用開關控制，而且必須保證中性線牢固可靠，一般還要將中性線多點接地（即重復接地）。

在三相四線制配電系統中，大多為低壓配電系統。其用電設備除電動機、電爐等三相負載外，還有大量單相負載（如照明、家用電器等）。由于各種用電設備的使用條件的差異，實際上很難保證三相負載完全平衡。因此，不能采用三相三線制供電。也就是說，三相電路的不平衡是不可避免的，應當采用三相四線制的配電方式。

中性線的作用是使負載每相所承受的電壓即為電源每相的電壓，也就是確保不對稱負荷的相電壓對稱。因為如果負荷不對稱，中性線又因故斷開，就會出現零點漂移，使得某一相負荷的相電壓降低。嚴重時就會出現有的單相負荷不能正常工作，甚至燒毀。因此在三相四線制系統中，應采取提高機械強度等措施，防止中性線斷開。所以，在一般情況下，雖然中性線電流比相線電流小，可以比相線的截面積小一些，但安全起見，一般中性線的截面積應與相線相同。同時還規定，在中性線上一般不允許安裝熔斷器。

2.1.5　小區用電設備的分類

電力負荷分級是對某些特定性質負荷群的原則劃分。在具體的物業小區供電管理中，一般按負荷性質和用途將用電設備分為以下三種類型。

①保安型負荷。保證人身安全及小區自動化設備可靠運行的負荷，如消防水泵、消防電梯、消防控制系統、應急照明、排煙風機及小區信息監控系統。

②保障型負荷。保障小區工作生活基本要求和管理秩序的電力負荷，如主要工作、營業區的公共照明、電梯、生活用水泵及重要部位的電源插座等。

③一般負荷。如一般電氣照明、空調設備、鍋爐及居民生活用電等。

2.1.6　物業小區保證為重要負荷供電的措施

為了提高物業小區的供電可靠性，特別是保證重要負荷的供電，一般采取以下措施。

（1）雙電源供電

在具備電源條件的地方，變電所一般均采用雙電源進線供電的方式。

在規模較小或不具備雙電源條件的地方，也可采用所謂的“高供低備”的供電方式，如圖2-3所示。即以一路10kV高壓電源作為電源，另外用380/220V低壓電源（如用柴油發電機組）作為備用電源。

（2）用電負荷分組配電

根據負荷分類及對供電可靠性的不同要求，采取分組配電的供電方式。即把重要負荷單獨分出，在配電室集中由一段母線供電，備用電源僅對此段母線提供臨時供電。這樣可減小備用電源的容量，節省投資，并可提高備用回路的可靠性。