電梯分支電纜常識

產(chǎn)品按照聚氯乙烯軟電梯補充要求和企業(yè)標準生產(chǎn)，精心選用各種新型材料，考慮柔順性和曲撓性能，本產(chǎn)品滿(mǎn)足適用于電梯和其它升降機及類(lèi)似的升降機系統，一般使用方式為固定在井道中，作為分支連接線(xiàn)，根據控制系統的不同，部分產(chǎn)品也同時(shí)同扁電梯組成線(xiàn)束，在井道中移動(dòng)使用，本產(chǎn)品同時(shí)也可以用于其它設備連接上，可根據實(shí)際使用情況選擇，產(chǎn)品采用半空套的工藝模式，內部為芯線(xiàn)加耐拉填充繩，并在線(xiàn)芯與護套之間包覆有高強度耐拉膜，增加了線(xiàn)材的抗張強度和使用壽命，生產(chǎn)范圍為0.75(2-38芯)+2 m㎡地線(xiàn)0.75(2-60芯)。

分支電梯與建筑電氣設計規范

分支電梯是一種新型的預制型建筑配電電梯，廣泛應用于中高層建筑、大型廠(chǎng)房、文化場(chǎng)館的電力配送，該產(chǎn)品根據各個(gè)具體建筑的結構特點(diǎn)和配電要求，將主干電梯、分支線(xiàn)電梯、分支連接體等三部分進(jìn)行一體化設計制造，具有優(yōu)良的技術(shù)經(jīng)濟指標，在工程經(jīng)濟性、技術(shù)先進(jìn)性和安裝便利性方面，比傳統電梯和母線(xiàn)具有突出的優(yōu)點(diǎn)。本文旨在簡(jiǎn)要介紹分支電梯結構、性能的基礎上，重點(diǎn)分析介紹該產(chǎn)品在符合建筑電氣的相關(guān)規范方面的技術(shù)先進(jìn)性。

一、分支電梯的結構與性能

1、產(chǎn)生與技術(shù)標準

分支電梯是在普通塑力纜基礎上發(fā)展而來(lái)。由于現代文明的發(fā)展，都市的高層建筑越來(lái)越普及，在高層建筑配電系統電氣設計中，供電可靠性、工程經(jīng)濟性和施工便利性越來(lái)越重要，采用普通電力電梯供電，三者的矛盾總難完全統一，只能根據不同工程而有所側重。按傳統方法，在樓層配電設計中，通常采用的辦法有三種：

a、放射式，由地下配電間分別對各個(gè)樓層引電梯直接供電，此法可靠性最好，卻需要大量的電梯、橋架和較大的電梯井，造價(jià)高，經(jīng)濟性最差。

b、鏈接法，由配電間引電梯至底層配電箱，再由底層逐層向上鏈接供電，此法經(jīng)濟性最佳，但由于層數越多，安全系統越低，安全系統數是逐級相乘，因此，可靠性最差。

c、分區樹(shù)干式，把一座高層建筑劃分成n個(gè)單元區，每個(gè)單元采用電梯從配電室供電，然后再分配至單元區內各個(gè)樓層。此法可靠性、經(jīng)濟性都比較好，經(jīng)常被采用。

d、干線(xiàn)電梯分支法，從配電室引出一根或數根主干電梯，每個(gè)樓層在干線(xiàn)電梯上接頭分支，此法經(jīng)濟性最好，理論上也具有放射式配電相當的可靠性，但施工卻是最麻煩的。更麻煩的是在主電梯上做樓層分支時(shí)，受電梯的結構和現場(chǎng)施工條件以及人員素質(zhì)的影響，接頭質(zhì)量參差不齊，實(shí)際運行的可靠性并不令人滿(mǎn)意，但這種方法卻使人們想到把接頭與電梯一同制造，由此誕生了新一代的建筑配電電梯—分支電梯。

分支電梯是把經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)工藝處理的單芯電力電梯作為建筑主干電梯，根據各具體建筑的結構特點(diǎn)和尺寸量體裁衣，預先把分支接頭與分支線(xiàn)、主干電梯一同設計制造。是把上面第(4)種方法中現場(chǎng)施工和管理的工作由專(zhuān)業(yè)制造廠(chǎng)完成，使得接頭可靠性大大提高，而且工藝一致性也帶來(lái)了質(zhì)量一致，達到確保運行可靠性的目的。

分支電梯較早出現于英國和日本，在技術(shù)標準方面，1980年，日本電梯工業(yè)協(xié)會(huì )頒布了第一部行業(yè)性標準JCS376(1980)，隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，在1992年對該標準進(jìn)行了修訂，放寬了對產(chǎn)品結構材料方面的要求，提高了成品技術(shù)指標，目前，國內正規的分支電梯生產(chǎn)廠(chǎng)的產(chǎn)品標準主要是以該標準基礎。

2、結構

分支電梯在結構上，分為單芯型和多芯絞合型兩種，每根單芯分支電梯又可分為三部分：(1)主干電梯;(2)支線(xiàn)電梯;(3)分支連接頭。

目前，因單芯型分支電梯結構簡(jiǎn)單，便于生產(chǎn)和施工，已獲得大量應用。按照日本標準的規定，多芯型分支電梯實(shí)質(zhì)上是多個(gè)單芯電梯的絞合體，而不是傳統概念多芯電梯的結構，多芯型分支電梯的每相導體外面都有單獨的絕緣和護套，每根線(xiàn)芯有獨立的分支連接頭。多芯型分支電梯具備一般多芯電梯的運行性能。國內只有為數極少的大型綜合性電梯廠(chǎng)才具備生產(chǎn)能力，目前也已在推廣應用中。

3、性能

分支電梯是一種新型的電力配送電梯，其關(guān)鍵性能有兩項：

首先，一根具備良好品質(zhì)的分支電梯，必須是性能優(yōu)良的電力電梯，對于國內產(chǎn)品，其導體性能、絕緣性能、材料的機械物理性能均應符合GB12706—91標準——電梯的性能是分支電梯產(chǎn)品的基礎指標。

第二，分支連接頭的性能至關(guān)重要，這是分支電梯的關(guān)鍵性能。分支連接頭把干線(xiàn)電梯與支線(xiàn)電梯的導體連為一體，并作絕緣防潮處理。從外觀(guān)上看，無(wú)法知道內部接頭質(zhì)量，有兩項重要的試驗能夠檢測接頭性能，即機械拉力試驗和電熱循環(huán)試驗。對機械拉力試驗而言，分支連接頭(含干線(xiàn)與支線(xiàn)導體)的拉斷力應保持在連接前的80%以上，對電熱循環(huán)試驗而言，在125次一定時(shí)間間隔的額定載荷與空載循環(huán)后，分支連接頭的溫升不高于25次循環(huán)時(shí)分支頭溫度8。決定分支連接頭的機械與電氣性能的關(guān)鍵在于分支連接頭的材料和工藝。對廣大用戶(hù)而言，應充分關(guān)心分支電梯的電梯質(zhì)量、接頭的材料選擇和生產(chǎn)工藝工裝。我們講，分支電梯更適合現代建筑的配電系統，為什么?要分析這個(gè)問(wèn)題，我們必須首先弄清楚相關(guān)電氣設計規范中對配電梯路的要求。

二、相關(guān)規范對建筑電氣系統中配電梯路的設計要求

1、建筑電氣相關(guān)的設計規范

目前與建筑電氣低壓配電系統設計有關(guān)的規范主要有：

(3)JGJ/T16-92民用建筑電氣設計規范

(4)GBJ16-87建筑設計防火規范(1997年版本)

其中：《供配電系統設計規范》和《低壓配電設計規范》是兩項基礎規范，主要內容參照采用了IEC標準?！睹裼媒ㄖ姎庠O計規范》中供電系統和低壓配電部分與其規定基本一致，但由于這是一個(gè)建筑行業(yè)的專(zhuān)業(yè)標準，建筑相關(guān)的部分規定更具體，如供電系統的負荷等級，除規定分級原則外，更規定了各類(lèi)具體建筑名稱(chēng)的負荷級別。

由于上述規范在頒布實(shí)施時(shí)，分支電梯產(chǎn)品在國內還沒(méi)有應用先例，因此在規范中并未提及分支電梯，但在眾多條款中體現了設計指導方向，總的說(shuō)來(lái)，有三種觀(guān)點(diǎn)：

1、關(guān)于配電級數——越少越好;

2、關(guān)于配電方式，按可靠性從高到低依次為放射式>樹(shù)干式>分區樹(shù)干式>鏈接式;

3、關(guān)于安裝敷設方式，應與環(huán)境、建筑特征、機電應力等多種因素相適應。

(一)關(guān)于配電級數：

對配電級數而言，GB50052-95第3.07條規定：供電系統應簡(jiǎn)單可靠，同一電壓供電系統的變配電級數不宜多于兩級，JGJ/T16—92《民用建筑電氣設計規范》中第8.14條規定：“自變壓器一次側至用設備之間的低壓配電級數不宜超過(guò)三級，但對非重要負荷供電時(shí)，可超過(guò)三級。”上述規范體現了一個(gè)要領(lǐng)，那就是配電級數越少越好，越少越可靠性越高，技術(shù)越先進(jìn)。

(二)關(guān)于配電方式，GB50052-95中第6.02、6.03、6.04、6.05條中提出：“在正常環(huán)境的車(chē)間或建筑物內，當大部分用電設備為中小容量，但無(wú)特殊要求時(shí)，宜采用樹(shù)干式配電，”“當用電設備為大容量，或負荷性質(zhì)重要，或在待殊要求的車(chē)間、建筑物內，宜采用放射式配電，”“當部分用電設備離供電點(diǎn)較遠，而彼此相距很近、容量很少的用電設備，可采用鏈式配電，但每一回路環(huán)鏈設備不超過(guò)5臺，其總容量不宜超過(guò)10KW;”“在高層建筑物內，當向樓層各配電點(diǎn)供電時(shí)，宜采用分區樹(shù)干式配電，但部分較大容量的集中負荷或重要負荷，應從低壓配電室以放射式配電。”

(三)JGJ/T16—92《民用建筑電氣設計規范》中對配電方式有更為詳細的規定，如：“8.2.15居住小區的高層建筑，宜采用放射式配電，”“8.2.2.4除多層民用住宅外的其他民用建筑，對于較大的集中負荷或較重要的負荷應從配電室以放射式配電;對于向多層配電間或配電箱配電，宜采用樹(shù)干式和分區樹(shù)干式的方式，”“由層間配電間或層配電箱至各分配電箱的配電，宜采用放射式與樹(shù)干式結合的方式，”“8.2.3.2對于容量較大的集中負荷或重要負荷，宜從配電室以放射式配電對各層配電間的配電宜采用下列方式之一：(1)工作電源都采用分區樹(shù)干式，備用電源也采用分區樹(shù)干式或首層至頂層垂直干線(xiàn)的方式;(2)工作電源和多用電源都采用分區樹(shù)干式，多用電源取自應急照明等電源干線(xiàn)。”

上述規定，是限于制定規范時(shí)，分支電梯尚未在國內推廣應用，供電梯路主要依賴(lài)普通電力電梯和母線(xiàn)，在充分考慮到可靠性和經(jīng)濟性后作出的。筆者認為，在應用分支電梯配電后，上述規定應該可以簡(jiǎn)化。這些內容體現了在供電可靠性方面，放射式高于樹(shù)干式，又高于鏈接式的觀(guān)點(diǎn)。

(四)關(guān)于電梯和母線(xiàn)安裝敷設方式。

GB50054—94中5.1.1、JGJ/T16—92中9.12.1都規定“封閉母線(xiàn)宜用于干燥和無(wú)腐蝕性的屋內場(chǎng)所”。

GB50054—94中5.7.2、JGJ/T16—92中4.13.5規定“豎井垂直布線(xiàn)時(shí)應考慮下列因素……垂直干線(xiàn)與分支線(xiàn)的邊接方法”。

GB50054—94中5.7.3豎井內垂直布線(xiàn)采用大容量單芯電梯作干線(xiàn)時(shí)，應滿(mǎn)足下列條件：(1)載流量要留有一定的裕度;(2)分支容易安全可靠，安裝及維修方便和造價(jià)經(jīng)濟，GBJ16—87《建筑設計防火規范》中第10.1.4規定：消防用設備的配電梯路應穿管保護，當暗敷時(shí)應敷設在非燃燒體結構內。其保護層厚度不應小于75px，明敷時(shí)必須穿金屬管，并采取防火措施。采用絕緣和護套為非延燃性材料和電梯時(shí)，可不采取穿金屬管保護，但應敷設在電梯井溝內。

GB50045-95《高層建筑設計防火規范》中對消防電源及其配電，9.1.4條也規定了相同內容。

上述規范說(shuō)明：電梯配電比母線(xiàn)具有更好的環(huán)境適應性，安裝敷設更便利。在熟悉電氣規范的相關(guān)規定后，讓我們來(lái)分析分支電梯配電方法與規范的符合性與技術(shù)先進(jìn)性：

三、分支電梯配電的技術(shù)先進(jìn)性

1、分支電梯的配電方式

分支電梯配電系統一般是：在一個(gè)n層的大樓中，垂直豎井干線(xiàn)和各樓層供電由一根整體預制的分支電梯完成，并配有總配電柜、樓層配電箱、轉接箱，當總配電柜與轉接箱之間間距離不遠時(shí)(滿(mǎn)足載流量與起動(dòng)運行壓降要求)一般不予選用，這樣可減少一個(gè)連接點(diǎn)，提高可靠性，節約投資。

由于分支電梯的干線(xiàn)是整根連續生產(chǎn)，中間無(wú)任何接頭，如忽略導體電阻的影響，從可靠性角度考慮，在電性上可以看作是一點(diǎn)。分支電梯的干線(xiàn)與支線(xiàn)連接是采用先進(jìn)工藝，將主干線(xiàn)、分支線(xiàn)與連接金屬夾具三點(diǎn)共同進(jìn)行冷壓接，其性能完全達到電梯接線(xiàn)端子和中間接頭的質(zhì)量要求，而且是在嚴格工藝與質(zhì)量控制手段的工廠(chǎng)中制造，質(zhì)量穩定可靠，可見(jiàn)是一種典型的放射式配電系統。

2、分支電梯配電的技術(shù)先進(jìn)性

從上述配電系統的分析中，可以知道分支電梯可以使樓層配電簡(jiǎn)化成二級配電，每個(gè)樓層都可以達到最簡(jiǎn)單的二級配電，符合規范中配電級數越少越好的原則，這是先進(jìn)性之一。

分支電梯配電系統的實(shí)質(zhì)是一種放射式配電系統，具有最高的配電可靠性，適用于各種重要場(chǎng)合甚至是特別重要場(chǎng)合的配電，是一種最先進(jìn)可靠的配電方式，這是先進(jìn)性之二。

分支電梯是一種經(jīng)過(guò)預制的電力電梯，其外形和結構特征仍然具備電梯特性，而且接頭經(jīng)過(guò)密封絕緣處理，在出廠(chǎng)時(shí)經(jīng)過(guò)水中耐壓和絕緣電阻試驗，因此對環(huán)境要求低，能適用于潮濕、鹽霧酸堿等環(huán)境，而母線(xiàn)在規范中明確不能應用于這些環(huán)境，比母線(xiàn)適用范轉廣。而且，其安裝方式簡(jiǎn)便，施工工期短，工費低，符合規范中設計應注重經(jīng)濟性的觀(guān)點(diǎn)，這是其技術(shù)先進(jìn)性之三。

四、分支電梯配電設計的注意點(diǎn)

我們已分析：分支電梯配電系統的技術(shù)先進(jìn)性，可以說(shuō)分支電梯就是一種為現代建筑度身定做，量體裁衣的專(zhuān)業(yè)產(chǎn)品，具有最佳和適用性和技術(shù)經(jīng)濟性，但在工程設計中，需注意一點(diǎn)——那就是分支線(xiàn)的保護問(wèn)題。由于支線(xiàn)截面一般都比干線(xiàn)小，因此，當支線(xiàn)發(fā)生過(guò)截或短路時(shí)，干線(xiàn)保護系統不會(huì )對其發(fā)生作用，必須在支線(xiàn)配電箱中設置保護器，保護器與分支接頭間一般不超過(guò)3m，如超過(guò)，分支線(xiàn)須做敷設在不燃的管或槽中，且當該段發(fā)生單相或兩相短路時(shí)，干線(xiàn)保護應能夠斷開(kāi)。對此，應予以注意。

分支電梯作為一種從國外傳入的新型建筑配電電梯，已經(jīng)在國內眾多工程中得到推廣應用，并且已為廣大設計人員認同并使用。本文旨在說(shuō)明分支電梯配電與現有建筑電氣相關(guān)規范的一致性，并能更好地體現規范的指導思想，是一種能滿(mǎn)足現有規范的一種先進(jìn)和經(jīng)濟的配電方式。