住宅小区的电气设计分析
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住宅小区的电气设计分析
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住宅小区的电气设计分析
摘 要：文章从供电可靠性、变压器选择及住户室内电气设计3个方面，通过实例简单介绍了当前住宅小区的电气设计
思路、设计方法，对当前新建住宅小区电气设计起到一定的借鉴作用。
关键词：住宅小区 电气设计 供电方式
1 前言
随着人民生活水平的提高，居民家用电器的种类和数量也迅速增加，使生活用电量增长较快，以前住宅电气设计的容量
选择及布线等方法已不能适应当前的实际情况，因此有必要就当前住宅小区的电气设计提出一些新的看法。
2 供电可靠性方面
旧的住宅小区供电方式一般都在附近10kV变压器台低压侧直接引电源至小区，而且一个变压器台所带的负荷也比较大，
大多数变压器台同时供应几个小区和一些零散的住宅群的生活用电，造成变压器台经常过载，在夏季用电高峰期更加严
重，经常造成10kV线路过载跳闸，甚至有时造成变压器过载烧坏。另外，人们对供电可靠性(这里指停电时间)要求也
不断提高。因此，我们对新建住宅小区的供电方式应该有所改变。
(1)在新建住宅内配套建配电房。配电房由配电室和变压器室组成，高、低压进出线均采用电缆并敷设于电缆沟或电缆保
护管内。如果一些住宅小区公用面积较小，也可以采用预装式变电站(美式箱变)，这样可以节约用电，但投资比前者大
些。
(2)供电方式有多种选择。其一，10kV高压侧双电源进线(该方式可以通过分段开关或箱式变的四工位开关来实现环网功
能)，经联络开关柜后至变压器；低压侧采用单母线分段，正常情况下分段运行。其二，10kV高压侧单电源进线，低压
侧单母线分段或不分段。前一种方式可靠性较高，但投资大，适用于较高档的住宅小区，特别是有高层建筑的小区；后
一种方式可靠性较前一种低，但投资省。从目前的情况来看，后一种方式的供电可靠性已能够满足普通的生活用电，一
般采用后种方式，但考虑以后的发展，配电室应该预留有安装高压进线柜的位置。
综合以上两点，当前新建住宅小区应该配套建立配电房或箱式变；同时，10kV电源进线应该预留2回进线位置(以保证
供电可靠性及环网功能的实现)，首期可以根据实际情况只接入1回10kV进线。
3 变压器容量和台数的选择
要确定合适的变压器容量和台数也是件困难的事情。容量选择大了，台数选择多了将造成浪费；而相反，则造成变压器
的过载，供电可靠性和安全性又得不到保证。那么，怎样才能做到选择合理？下面以一个实例来探讨这个问题。
假设有一个小区有20幢8层楼房，每幢楼有2个单元，每个单元每层有2套住户，即该小区共有住户640户，每套住
宅面积从90～150m2不等。下面用两种方法来确定该小区的总用电量。
(1)单位住户负荷预测法：
根据资料统计，我国住宅电气设计每户计算负荷大概为：近期每户4kW，远期每户为10kW。则该住宅小区总负荷P为：
P近期=4kW/户×640户=2560kWP远期=10kW/户×640户=6400kW
(2)单位面积法：
根据资料介绍的经验值，我国住宅电气设计住户的单位面积计算负荷大概为：近期每m2为35W，远期每m2为90W。
由于该小区各户的面积不等，为方便计算，这里取每套住宅面积为120m2作为平均值，则该住宅小区总负荷P为：
P近期=35W/m2×120m2/户×640户=2688kW
P远期=90W/m2×120m2/户×640户=6912kW
根据以上两种计算方法得出的结果，现取P近期为2600kW，为6500kW。由于住宅小区内居民的作息时间不同，而取同
时系数为0.4，则折算后该住宅小区的总负荷P′为：
P′近期=2600×0.4=1040kW
P′远期=6500×0.4=2600kW
考虑到变压器的经济运行及功率因数，取变压器最佳负荷率k为0.85，功率因数cosφ为0.75，则变压器容量S应为：
S=P′/(kcosφ)
S近期=1040/（0.85×0.75）=1631kVA
S远期=2600/（0.85×0.75）=4078kVA
通过以上计算，加上考虑该小区总面积较大，因而在区内2个地方各建一座配电房，每座配电房各供10幢楼房，近期
选用2台1000kVA变压器，每座配电房各立1台，这样可以满足近期及近若干年负荷的增加，而远期再各增加1台
1000kVA变压器就可以满足本小区居民的用电。
4 住宅进户线及室内电气设计
为保证用电安全，住宅小区内应采用TN－C－S，TN－S或TT系统；住户进户线必须采用三线制进线，即引至住户的
电源线必须有火线、中性线和保护地线。根据GB50096－1999《住宅设计规范》中"当前线路必须采用符合安全和防火
要求的敷设方式配线，导线应采用铜芯导线，每套住宅进户线截面不应小于10mm2"。因此，目前引至住户的电源线采
用3根10mm2的铜芯导线，有条件或大面积的住户采用3根16mm2的铜芯导线，以后随着住户负荷的增长再考虑更换
截面积更大的导线。
进户线大多是明敷设的，以后更换难度不高，费用也较低，而大部分住宅室内导线则是暗敷设，以后要更换难度较大，
费用也较高，同时又影响美观。因此室内电气线路设计不能片面强调节约，而应该有一定的超前意识。我们可以借鉴国
外经验并结合我国实际来合理设计室内住宅的电气线路。每套住宅电气线路的分支数不应少于5回；空调电源、插座电
源和照明电源应分路设计；厨房及卫生间的插座电源宜设独立回路；空调电源回路导线截面积不应小于4mm2，其它回
路不应小于2.5mm2。
室内插座设计与室内电气线路设计一样要有超前意识，应考虑未来发展的需要，宜一次性安装完毕。要做到每间房、厅
4面墙至少有一个插座，但客厅应适当增加插座数量。室内电气设计的其它方面，如应有过载、过流和漏电保护等其它方面的内容在许多地方的论文有介绍，这里就不再赘述。
总之，住宅室内电气设计应有超前意识，宜一次性投资，这样才能避免以后因更换导线或增加插座而产生麻烦、美观等
问题，同时能够增大电气安全和防火安全系数。
5 结束语
由于生活用电负荷的不断发展，使远期住宅负荷很难预测，现在要将住宅小区的电气设计做到十分完美是不可能的。我
们只有不断探讨和总结经验，才能为居民的用电提供更优质的保证。
摘 要：文章从供电可靠性、变压器选择及住户室内电气设计3个方面，通过实例简单介绍了当前住宅小区的电气设计
思路、设计方法，对当前新建住宅小区电气设计起到一定的借鉴作用。
关键词：住宅小区 电气设计 供电方式
1 前言
随着人民生活水平的提高，居民家用电器的种类和数量也迅速增加，使生活用电量增长较快，以前住宅电气设计的容量
选择及布线等方法已不能适应当前的实际情况，因此有必要就当前住宅小区的电气设计提出一些新的看法。
2 供电可靠性方面
旧的住宅小区供电方式一般都在附近10kV变压器台低压侧直接引电源至小区，而且一个变压器台所带的负荷也比较大，
大多数变压器台同时供应几个小区和一些零散的住宅群的生活用电，造成变压器台经常过载，在夏季用电高峰期更加严
重，经常造成10kV线路过载跳闸，甚至有时造成变压器过载烧坏。另外，人们对供电可靠性(这里指停电时间)要求也
不断提高。因此，我们对新建住宅小区的供电方式应该有所改变。
(1)在新建住宅内配套建配电房。配电房由配电室和变压器室组成，高、低压进出线均采用电缆并敷设于电缆沟或电缆保
护管内。如果一些住宅小区公用面积较小，也可以采用预装式变电站(美式箱变)，这样可以节约用电，但投资比前者大
些。
(2)供电方式有多种选择。其一，10kV高压侧双电源进线(该方式可以通过分段开关或箱式变的四工位开关来实现环网功
能)，经联络开关柜后至变压器；低压侧采用单母线分段，正常情况下分段运行。其二，10kV高压侧单电源进线，低压
侧单母线分段或不分段。前一种方式可靠性较高，但投资大，适用于较高档的住宅小区，特别是有高层建筑的小区；后
一种方式可靠性较前一种低，但投资省。从目前的情况来看，后一种方式的供电可靠性已能够满足普通的生活用电，一
般采用后种方式，但考虑以后的发展，配电室应该预留有安装高压进线柜的位置。
综合以上两点，当前新建住宅小区应该配套建立配电房或箱式变；同时，10kV电源进线应该预留2回进线位置(以保证
供电可靠性及环网功能的实现)，首期可以根据实际情况只接入1回10kV进线。
3 变压器容量和台数的选择
要确定合适的变压器容量和台数也是件困难的事情。容量选择大了，台数选择多了将造成浪费；而相反，则造成变压器
的过载，供电可靠性和安全性又得不到保证。那么，怎样才能做到选择合理？下面以一个实例来探讨这个问题。
假设有一个小区有20幢8层楼房，每幢楼有2个单元，每个单元每层有2套住户，即该小区共有住户640户，每套住
宅面积从90～150m2不等。下面用两种方法来确定该小区的总用电量。
(1)单位住户负荷预测法：
根据资料统计，我国住宅电气设计每户计算负荷大概为：近期每户4kW，远期每户为10kW。则该住宅小区总负荷P为：
P近期=4kW/户×640户=2560kWP远期=10kW/户×640户=6400kW
(2)单位面积法：
根据资料介绍的经验值，我国住宅电气设计住户的单位面积计算负荷大概为：近期每m2为35W，远期每m2为90W。
由于该小区各户的面积不等，为方便计算，这里取每套住宅面积为120m2作为平均值，则该住宅小区总负荷P为：
P近期=35W/m2×120m2/户×640户=2688kW
P远期=90W/m2×120m2/户×640户=6912kW
根据以上两种计算方法得出的结果，现取P近期为2600kW，为6500kW。由于住宅小区内居民的作息时间不同，而取同
时系数为0.4，则折算后该住宅小区的总负荷P′为：
P′近期=2600×0.4=1040kW
P′远期=6500×0.4=2600kW
考虑到变压器的经济运行及功率因数，取变压器最佳负荷率k为0.85，功率因数cosφ为0.75，则变压器容量S应为：
S=P′/(kcosφ)
S近期=1040/（0.85×0.75）=1631kVA
S远期=2600/（0.85×0.75）=4078kVA
通过以上计算，加上考虑该小区总面积较大，因而在区内2个地方各建一座配电房，每座配电房各供10幢楼房，近期
选用2台1000kVA变压器，每座配电房各立1台，这样可以满足近期及近若干年负荷的增加，而远期再各增加1台
1000kVA变压器就可以满足本小区居民的用电。
4 住宅进户线及室内电气设计
为保证用电安全，住宅小区内应采用TN－C－S，TN－S或TT系统；住户进户线必须采用三线制进线，即引至住户的
电源线必须有火线、中性线和保护地线。根据GB50096－1999《住宅设计规范》中"当前线路必须采用符合安全和防火
要求的敷设方式配线，导线应采用铜芯导线，每套住宅进户线截面不应小于10mm2"。因此，目前引至住户的电源线采
用3根10mm2的铜芯导线，有条件或大面积的住户采用3根16mm2的铜芯导线，以后随着住户负荷的增长再考虑更换
截面积更大的导线。
进户线大多是明敷设的，以后更换难度不高，费用也较低，而大部分住宅室内导线则是暗敷设，以后要更换难度较大，
费用也较高，同时又影响美观。因此室内电气线路设计不能片面强调节约，而应该有一定的超前意识。我们可以借鉴国
外经验并结合我国实际来合理设计室内住宅的电气线路。每套住宅电气线路的分支数不应少于5回；空调电源、插座电
源和照明电源应分路设计；厨房及卫生间的插座电源宜设独立回路；空调电源回路导线截面积不应小于4mm2，其它回
路不应小于2.5mm2。
室内插座设计与室内电气线路设计一样要有超前意识，应考虑未来发展的需要，宜一次性安装完毕。要做到每间房、厅
4面墙至少有一个插座，但客厅应适当增加插座数量。室内电气设计的其它方面，如应有过载、过流和漏电保护等其它方面的内容在许多地方的论文有介绍，这里就不再赘述。
总之，住宅室内电气设计应有超前意识，宜一次性投资，这样才能避免以后因更换导线或增加插座而产生麻烦、美观等
问题，同时能够增大电气安全和防火安全系数。
5 结束语
由于生活用电负荷的不断发展，使远期住宅负荷很难预测，现在要将住宅小区的电气设计做到十分完美是不可能的。我
们只有不断探讨和总结经验，才能为居民的用电提供更优质的保证。
