電梯分支電纜常識
產品按照聚氯乙烯軟電梯補充要求和企業(yè)標準生產，精心選用各種新型材料，考慮柔順性和曲撓性能，本產品滿足適用于電梯和其它升降機及類似的升降機系統(tǒng)，一般使用方式為固定在井道中，作為分支連接線，根據控制系統(tǒng)的不同，部分產品也同時同扁電梯組成線束，在井道中移動使用，本產品同時也可以用于其它設備連接上，可根據實際使用情況選擇，產品采用半空套的工藝模式，內部為芯線加耐拉填充繩，并在線芯與護套之間包覆有高強度耐拉膜，增加了線材的抗張強度和使用壽命，生產范圍為0.75(2-38芯)+2 m㎡地線0.75(2-60芯)。
分支電梯與建筑電氣設計規(guī)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、大型廠房、文化場館的電力配送，該產品根據各個具體建筑的結構特點和配電要求，將主干電梯、分支線電梯、分支連接體等三部分進行一體化設計制造，具有優(yōu)良的技術經濟指標，在工程經濟性、技術先進性和安裝便利性方面，比傳統(tǒng)電梯和母線具有突出的優(yōu)點。本文旨在簡要介紹分支電梯結構、性能的基礎上，重點分析介紹該產品在符合建筑電氣的相關規(guī)范方面的技術先進性。
一、分支電梯的結構與性能
1、產生與技術標準
分支電梯是在普通塑力纜基礎上發(fā)展而來。由于現代文明的發(fā)展，都市的高層建筑越來越普及，在高層建筑配電系統(tǒng)電氣設計中，供電可靠性、工程經濟性和施工便利性越來越重要，采用普通電力電梯供電，三者的矛盾總難完全統(tǒng)一，只能根據不同工程而有所側重。按傳統(tǒng)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，造價高，經濟性最差。
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，此法經濟性最佳，但由于層數越多，安全系統(tǒng)越低，安全系統(tǒng)數是逐級相乘，因此，可靠性最差。
c、分區(qū)樹干式，把一座高層建筑劃分成n個單元區(qū)，每個單元采用電梯從配電室供電，然后再分配至單元區(qū)內各個樓層。此法可靠性、經濟性都比較好，經常被采用。
d、干線電梯分支法，從配電室引出一根或數根主干電梯，每個樓層在干線電梯上接頭分支，此法經濟性最好，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，受電梯的結構和現場施工條件以及人員素質的影響，接頭質量參差不齊，實際運行的可靠性并不令人滿意，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。
分支電梯是把經過專門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和尺寸量體裁衣，預先把分支接頭與分支線、主干電梯一同設計制造。是把上面第(4)種方法中現場施工和管理的工作由專業(yè)制造廠完成，使得接頭可靠性大大提高，而且工藝一致性也帶來了質量一致，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，在技術標準方面，1980年，日本電梯工業(yè)協(xié)會頒布了第一部行業(yè)性標準JCS376(1980)，隨著技術的發(fā)展與進步，在1992年對該標準進行了修訂，放寬了對產品結構材料方面的要求，提高了成品技術指標，目前，國內正規(guī)的分支電梯生產廠的產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)支線電梯;(3)分支連接頭。
目前，因單芯型分支電梯結構簡單，便于生產和施工，已獲得大量應用。按照日本標準的規(guī)定，多芯型分支電梯實質上是多個單芯電梯的絞合體，而不是傳統(tǒng)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才具備生產能力，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，其關鍵性能有兩項：
首先，一根具備良好品質的分支電梯，必須是性能優(yōu)良的電力電梯，對于國內產品，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品的基礎指標。
第二，分支連接頭的性能至關重要，這是分支電梯的關鍵性能。分支連接頭把干線電梯與支線電梯的導體連為一體，并作絕緣防潮處理。從外觀上看，無法知道內部接頭質量，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(含干線與支線導體)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)時分支頭溫度8。決定分支連接頭的機械與電氣性能的關鍵在于分支連接頭的材料和工藝。對廣大用戶而言，應充分關心分支電梯的電梯質量、接頭的材料選擇和生產工藝工裝。我們講，分支電梯更適合現代建筑的配電系統(tǒng)，為什么?要分析這個問題，我們必須首先弄清楚相關電氣設計規(guī)范中對配電梯路的要求。
二、相關規(guī)范對建筑電氣系統(tǒng)中配電梯路的設計要求
1、建筑電氣相關的設計規(guī)范
目前與建筑電氣低壓配電系統(tǒng)設計有關的規(guī)范主要有：
(3)JGJ/T16-92民用建筑電氣設計規(guī)范
(4)GBJ16-87建筑設計防火規(guī)范(1997年版本)
其中：《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》和《低壓配電設計規(guī)范》是兩項基礎規(guī)范，主要內容參照采用了IEC標準。《民用建筑電氣設計規(guī)范》中供電系統(tǒng)和低壓配電部分與其規(guī)定基本一致，但由于這是一個建筑行業(yè)的專業(yè)標準，建筑相關的部分規(guī)定更具體，如供電系統(tǒng)的負荷等級，除規(guī)定分級原則外，更規(guī)定了各類具體建筑名稱的負荷級別。
由于上述規(guī)范在頒布實施時，分支電梯產品在國內還沒有應用先例，因此在規(guī)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，總的說來，有三種觀點：
1、關于配電級數——越少越好;
2、關于配電方式，按可靠性從高到低依次為放射式>樹干式>分區(qū)樹干式>鏈接式;
3、關于安裝敷設方式，應與環(huán)境、建筑特征、機電應力等多種因素相適應。
(一)關于配電級數：
對配電級數而言，GB50052-95第3.07條規(guī)定：供電系統(tǒng)應簡單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級數不宜多于兩級，JGJ/T16—92《民用建筑電氣設計規(guī)范》中第8.14條規(guī)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三級，但對非重要負荷供電時，可超過三級。”上述規(guī)范體現了一個要領，那就是配電級數越少越好，越少越可靠性越高，技術越先進。
(二)關于配電方式，GB50052-95中第6.02、6.03、6.04、6.05條中提出：“在正常環(huán)境的車間或建筑物內，當大部分用電設備為中小容量，但無特殊要求時，宜采用樹干式配電，”“當用電設備為大容量，或負荷性質重要，或在待殊要求的車間、建筑物內，宜采用放射式配電，”“當部分用電設備離供電點較遠，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5臺，其總容量不宜超過10KW;”“在高層建筑物內，當向樓層各配電點供電時，宜采用分區(qū)樹干式配電，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(guī)范》中對配電方式有更為詳細的規(guī)定，如：“8.2.15居住小區(qū)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，宜采用樹干式和分區(qū)樹干式的方式，”“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(qū)樹干式，備用電源也采用分區(qū)樹干式或首層至頂層垂直干線的方式;(2)工作電源和多用電源都采用分區(qū)樹干式，多用電源取自應急照明等電源干線。”
上述規(guī)定，是限于制定規(guī)范時，分支電梯尚未在國內推廣應用，供電梯路主要依賴普通電力電梯和母線，在充分考慮到可靠性和經濟性后作出的。筆者認為，在應用分支電梯配電后，上述規(guī)定應該可以簡化。這些內容體現了在供電可靠性方面，放射式高于樹干式，又高于鏈接式的觀點。
(四)關于電梯和母線安裝敷設方式。
GB50054—94中5.1.1、JGJ/T16—92中9.12.1都規(guī)定“封閉母線宜用于干燥和無腐蝕性的屋內場所”。
GB50054—94中5.7.2、JGJ/T16—92中4.13.5規(guī)定“豎井垂直布線時應考慮下列因素……垂直干線與分支線的邊接方法”。
GB50054—94中5.7.3豎井內垂直布線采用大容量單芯電梯作干線時，應滿足下列條件：(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經濟，GBJ16—87《建筑設計防火規(guī)范》中第10.1.4規(guī)定：消防用設備的配電梯路應穿管保護，當暗敷時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，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(guī)范》中對消防電源及其配電，9.1.4條也規(guī)定了相同內容。
上述規(guī)范說明：電梯配電比母線具有更好的環(huán)境適應性，安裝敷設更便利。在熟悉電氣規(guī)范的相關規(guī)定后，讓我們來分析分支電梯配電方法與規(guī)范的符合性與技術先進性：
三、分支電梯配電的技術先進性
1、分支電梯的配電方式
分支電梯配電系統(tǒng)一般是：在一個n層的大樓中，垂直豎井干線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(滿足載流量與起動運行壓降要求)一般不予選用，這樣可減少一個連接點，提高可靠性，節(jié)約投資。
由于分支電梯的干線是整根連續(xù)生產，中間無任何接頭，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。分支電梯的干線與支線連接是采用先進工藝，將主干線、分支線與連接金屬夾具三點共同進行冷壓接，其性能完全達到電梯接線端子和中間接頭的質量要求，而且是在嚴格工藝與質量控制手段的工廠中制造，質量穩(wěn)定可靠，可見是一種典型的放射式配電系統(tǒng)。
2、分支電梯配電的技術先進性
從上述配電系統(tǒng)的分析中，可以知道分支電梯可以使樓層配電簡化成二級配電，每個樓層都可以達到最簡單的二級配電，符合規(guī)范中配電級數越少越好的原則，這是先進性之一。
分支電梯配電系統(tǒng)的實質是一種放射式配電系統(tǒng)，具有最高的配電可靠性，適用于各種重要場合甚至是特別重要場合的配電，是一種最先進可靠的配電方式，這是先進性之二。
分支電梯是一種經過預制的電力電梯，其外形和結構特征仍然具備電梯特性，而且接頭經過密封絕緣處理，在出廠時經過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，而母線在規(guī)范中明確不能應用于這些環(huán)境，比母線適用范轉廣。而且，其安裝方式簡便，施工工期短，工費低，符合規(guī)范中設計應注重經濟性的觀點，這是其技術先進性之三。
四、分支電梯配電設計的注意點
我們已分析：分支電梯配電系統(tǒng)的技術先進性，可以說分支電梯就是一種為現代建筑度身定做，量體裁衣的專業(yè)產品，具有最佳和適用性和技術經濟性，但在工程設計中，需注意一點——那就是分支線的保護問題。由于支線截面一般都比干線小，因此，當支線發(fā)生過截或短路時，干線保護系統(tǒng)不會對其發(fā)生作用，必須在支線配電箱中設置保護器，保護器與分支接頭間一般不超過3m，如超過，分支線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，干線保護應能夠斷開。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。本文旨在說明分支電梯配電與現有建筑電氣相關規(guī)范的一致性，并能更好地體現規(guī)范的指導思想，是一種能滿足現有規(guī)范的一種先進和經濟的配電方式。
