第2章　物业小区供配电

2.1　物业小区供配电基础知识

2.1.1　小区供配电系统的组成

由发电厂、电力网及电能用户（又称电力用户或电力负荷）所组成的发电、输电、变电、配电和用户的整体称为电力系统。图2-1是从发电厂经变电所通过电力线路至电能用户的送电过程示意图。

小区就是一个电力用户，一般由10kV供电系统提供电能，在小区内设有变配电室，把10kV高压电，变成220/380V低压电，分配给小区内的各个建筑物。

大型住宅小区的低压供配电系统一般由变电站、变压器、总配电室内低压配电柜、低压输送电缆、单元用户进线总配电柜、单元分配电箱、用户配电箱、用电设备等组成，如下所示：

2.1.2　小区供电系统的分类与结构特点

为了使电气设备繁多、电气化系统庞杂的小区能够稳定、有序地工作，可以将小区供电系统分为强电系统和弱电系统两大类。

强电系统就是在小区中由强电电源、强电变配电设备、强电用电设备及强电输电线路构成的电气设备网络。小区强电系统是指由强电构成的小区室外照明系统、楼宇照明系统、应急照明系统、电梯用电、家用电器用电系统等，只要是220/380V供电，都属于强电系统。

弱电系统则是由低于36V的电源、电子器件、接线器件及通过弱电输送网络送来的各种信号线路所构成的电气设备网络。

（1）小区强电系统的特点

强电是能够对人体造成伤害的电源。其特点是电压高、电流大、功率大及频率低，所以，在应用的时候应主要考虑安全问题。虽然强电带有危害性，但是只要安全使用，会为人们的生活带来极大的方便。如今人们生活已经离不开强电的应用了，除了家用电器需要强电以外，小区中也有许多设备需要强电的供应，如小区室外照明设施、楼宇电梯设施、各种系统的主要电气设备的供电等。

（2）小区弱电系统的特点

弱电是不会对人体造成伤害的电源，其特点是电压低、电流小、功率小及频率高，应用起来主要考虑信号的传送效果。小区中各个系统中弱电的应用非常广泛，如电话系统、网络系统、有线电视系统、楼宇对讲系统、闭路监控系统、周边防护系统、消防系统和广播扩音系统等。

2.1.3　民用建筑低压供电系统与低压配电系统的特点

民用建筑一般是从城市电网（简称市电）高压10kV或低压380/220V取得电源，称为供电；然后将电能分配到各个用电负荷，称为配电。从取得电源到每个负荷，是通过各个元件（如开关、导线）及设备（如配电箱、变配电装置）连接起来的，组成了民用建筑的供配电系统。

低压供电系统包括低压电源引入及主接线等。低压电源一般采用地下电缆或架空线引入，具体用何种方式引入建筑物，应由外线的敷设方式及建筑工程的要求而定。低压供电的主接线，主要依据用户的要求，由设计人员根据负荷容量、负荷类别和负荷级别提出。

低压配电系统是指从终端降压变电所的低压侧（或市电的低压进线装置），到用户内部低压设备的电力线路，电压一般为380/220V。低压供电系统由配电装置（配电盘）及配电线路（干线及分支线）组成。

三相四线制供电系统可以获得两种电压：三相线电压为380V，可供三相负荷用电；任一电源相线与中性线之间为220V相电压，可供各种单相负载用电。

由于三相四线制供电系统可满足各类低压负载的需要，因此物业小区均采用三相四线制低压配电系统。即从变压器低压侧三相绕组引出三条电源线（相线），从绕组中性点引出一条中性线，共四条导线接至配电线路向小区用户送电。同时，变压器低压侧绕组的中性点在变电所经接地装置接地。

2.1.4　中性线在低压配电系统中的作用

在低压配电系统中，单相负载一般按均衡分配的原则接在三相电源上。例如，图2-2所示的三层楼房的照明用电就分层接在U、V、W（即A、B、C）三相上，中性线是它们的公共回路。这些分散的单相负载构成了星形连接的三相不对称负载。但由于中性线与电源（变压器）中性点相连，所以仍能保证各相负载的端电压等于三相对称电源的相电压（220V），使负载正常工作。如果中性线断开，虽然三相线电压仍然对称，三相电气设备（如三相电动机等）能正常工作，但三相相电压却不再对称，有的相电压将低于220V，有的相电压将高于220V，这种情况可能造成大量单相负载（如电灯、家用电器等）不能正常工作，甚至被烧毁。

由上述分析可见，三相四线制供电系统的中性线在任何情况下都不能断开。因此，中性线上不允许安装熔断器，也不能用开关控制，而且必须保证中性线牢固可靠，一般还要将中性线多点接地（即重复接地）。

在三相四线制配电系统中，大多为低压配电系统。其用电设备除电动机、电炉等三相负载外，还有大量单相负载（如照明、家用电器等）。由于各种用电设备的使用条件的差异，实际上很难保证三相负载完全平衡。因此，不能采用三相三线制供电。也就是说，三相电路的不平衡是不可避免的，应当采用三相四线制的配电方式。

中性线的作用是使负载每相所承受的电压即为电源每相的电压，也就是确保不对称负荷的相电压对称。因为如果负荷不对称，中性线又因故断开，就会出现零点漂移，使得某一相负荷的相电压降低。严重时就会出现有的单相负荷不能正常工作，甚至烧毁。因此在三相四线制系统中，应采取提高机械强度等措施，防止中性线断开。所以，在一般情况下，虽然中性线电流比相线电流小，可以比相线的截面积小一些，但安全起见，一般中性线的截面积应与相线相同。同时还规定，在中性线上一般不允许安装熔断器。

2.1.5　小区用电设备的分类

电力负荷分级是对某些特定性质负荷群的原则划分。在具体的物业小区供电管理中，一般按负荷性质和用途将用电设备分为以下三种类型。

①保安型负荷。保证人身安全及小区自动化设备可靠运行的负荷，如消防水泵、消防电梯、消防控制系统、应急照明、排烟风机及小区信息监控系统。

②保障型负荷。保障小区工作生活基本要求和管理秩序的电力负荷，如主要工作、营业区的公共照明、电梯、生活用水泵及重要部位的电源插座等。

③一般负荷。如一般电气照明、空调设备、锅炉及居民生活用电等。

2.1.6　物业小区保证为重要负荷供电的措施

为了提高物业小区的供电可靠性，特别是保证重要负荷的供电，一般采取以下措施。

（1）双电源供电

在具备电源条件的地方，变电所一般均采用双电源进线供电的方式。

在规模较小或不具备双电源条件的地方，也可采用所谓的“高供低备”的供电方式，如图2-3所示。即以一路10kV高压电源作为电源，另外用380/220V低压电源（如用柴油发电机组）作为备用电源。

（2）用电负荷分组配电

根据负荷分类及对供电可靠性的不同要求，采取分组配电的供电方式。即把重要负荷单独分出，在配电室集中由一段母线供电，备用电源仅对此段母线提供临时供电。这样可减小备用电源的容量，节省投资，并可提高备用回路的可靠性。