在較早前的一篇文章中,我們介紹了如何根據負載大小預留變壓器數量從而進一步估計變壓器房的大小。
【變電站規劃】變壓器房規劃中的注意事項(Transformer Room Planning 1 of 2)
今天我們詳細探討一下變壓器房規劃時需要重點注意的地方,我們重點以港燈變壓器房為例,且重點探討一下不超過7m的樓上變壓器房的設置(因為對於非地面層的變壓器房,如果沒有運送變壓器的電梯的話,對於變壓器房的運輸來講是最為複雜的,要求也是最多的),由於地面層的變壓器房相比非地面層的變壓器房規劃起來較為簡單,大家了解了樓上變壓器房的規劃,地面層變壓器房的規劃就會感到得心應手。0. 變壓器房盡量安排在地面層Ground Floor,並且設置在建築物外圍一側
雖然今天重點探討樓上的變壓器房,但是要強調的是,在萬不得已的情況下,請盡量不要設置樓上變壓器房。因為設置在G/F靠建築物外圍的變壓器房,不僅有利於電力公司的高壓進線(HV Cable Lead-in),而且方便變壓器的運輸(Tx Delivery)。因此在早期機房規劃的時候,如果地面層夠大,應盡量跟建築師協調設置地面變壓器房。
總體而言,樓上的變壓器房不僅要設置多餘的電纜井(Cable Riser Room)供樓上變壓器房,而且要考慮足夠的運輸路徑供吊運變壓器至樓上,或提供足夠大的電梯供運送變壓器。另外,要設置專用的樓梯供電力公司職員可不受大廈影響獨立進入上層變壓器房。因此,相比地面層的變壓器房,設計起來是困難許多的。但是,畢竟香港,尤其是港島的地段,寸土寸金,地面層的面積往往不夠設置變壓器房,因此,港島才有無數的大廈樓宇將變壓器房設置在非地面層。
1. 須提供供電力公司人員進入通道 - 專用樓梯(Personal Access Route - Dedicated staircase)
對於樓上的變壓器房,港燈要求提供至少1050mm寬的專用樓梯,供港燈公司人員進入位於樓上的變電站。擬建變電站與專用樓梯外的人行道之間的水平差不應超過7.0米。而且,
i. 專門的樓梯是有蓋的,完全封閉的;
ii. 專用樓梯應安排有一個高出街道或行人水平不少於150毫米的平台,以防止街道水浸時水進入樓梯。
港燈要求獨立的樓梯並不可以與大廈其他樓梯合用,因為該樓梯作為港燈變壓器房的一部分,會用專門的鎖匙鎖住,並不提供與其他人員進入。
2. 設備運輸通道及路徑(Plant Equipemnt Delivery Route)
a)港燈要求變壓器房必須能讓30噸的吊車在12m長×2m寬的地方停靠,以便港燈運送設備。停車區應在卡車兩側各留出1.2米的空間,以便在裝載條件下支撐腳,因此總共需要4.4米x12米的空間。
b)吊車在貨車上操作裝載和/或卸載設備的最小凈空要求是6.0米。
c)車道的轉彎半徑應適合貨車的轉彎,其大小相當於香港消防署的標準30噸消防車,通往變壓器房的車道應能承受這樣的重量。必須進行車輛轉彎分析,以證明符合要求。
d)變壓器房外的大學路的車道寬度不應少於7米,以便消防車在車道上停車時能夠通過。
e)在變壓器房外的大學路的車行道上停放的貨車,應該是24小時停車區,除非如果變電站的門開在被運輸署指定為 "限制區-凈空 "的車道上,或有其他場地限制,需要向政府當局申請臨時交通措施,開发商應準備必要的臨時交通措施建議,並獲得運輸署和交通警察的批準。
f)樓上吊運一側的玻璃頂棚和護墻不應妨礙變壓器房設備的運輸和進出。
g)通往變壓器房的道路坡度(從運輸門的中心線沿+/-10米水平方向測量)不得大於1:12。
h)從運輸門的中心線沿水平方向測量+/-6米,以及運輸門頂部3米處垂直測量到人行道水平時,不得有任何突出的物體阻礙設備進出變壓器房的運輸。
i)在變壓器房門前的水平距離不超過4米的地方,必須有直接的車輛通道。
中電亦對於變壓器的運輸通道有詳細的要求。運輸通道至少3m寬x2.8m高,卸貨區域至少淨高5.5m。對於中電詳細要求如下文:
3. 電纜上升室/電纜井(Cable Riser Room/Shaft)
a)電纜上升室/電纜井不小於2500mm (w) x 2500mm (d)
b)應在電纜上升室/電纜井之間提供工作平台,但須符合電纜上升室/電纜井的凈高。
c)為電纜上升室/電纜井下的電纜坑提供2100mm的凈空間
d)電纜井一般設置在高壓制櫃房下方,因為電纜需要由電纜井直接先進入高壓制櫃房
e)詳細電纜室內操作平台及佈置可參照港燈Guide to Connection of Supply” (GCS) 圖紙編號:GCS/3/16
4. 變壓器房/高壓制櫃房(變電站的)基本要求(Substation General Requirement)
a) 變電站的地面高度不應高於路面7m(為了設備運輸的目的,設備運輸門中心線下的位置)。
b) 變電站的凈空高度應該是3.4m(樓底淨高最基本要求)
c) 變電站的設備運輸路線不應小於2.0m寬,凈空高度為2.6m。
d) 提供雙層天花板(Double Slab Ceiling),上層天花樓板和下層天花樓板之間的凈間隔不應小於100mm。
e) 下層天花樓板的頂部表面應設計成1:100的坡度,以避免積水。下層天花樓板應至少有兩個排水孔,排水管直徑不小於38mm,以便將水排放到變電站外。
f) 變壓器房/高壓制櫃房下方應提供最小1100mm的凈深電纜溝/坑(cable trench),一般情況高壓制櫃房要求下方全部為電纜溝/坑(cable trench),變壓器房要求由高壓制櫃房到變壓器位置的進線路徑提供電纜溝/坑(cable trench)。
需要留意的是,電纜井(cable riser room)與高壓制櫃房內的電纜坑(cable trench)之間要用牆隔開,中間預留電纜管(cable duct)。變壓器房下方不需要全部做電纜坑,高壓電纜坑僅到變壓器下方即可停止。變壓器的出線可以分為兩種形式,一種是直接接駁港燈變壓器的接線箱(Transit Blocks),另一種是直接用單芯線(single core cable)連接至港燈變壓器。
如果用Transit Blocks這要求用戶端的低壓制櫃房要緊貼港燈的變壓器房,而且由Transit Blocks到用戶進線制之間的距離不可以超過10m;如果用單芯線接駁港燈變壓器和用戶端的低壓制櫃,則要求在變壓器之後提供電纜坑來走低壓單芯電纜,而且電纜總長度不可以超過20m。
5. 高壓進線規劃安排(HV Cable Lead-in Arrangement)
a)應為變電站的電纜上升室/電纜井提供兩個獨立的電纜入口,相距至少3.5米。電纜溝/坑用土回填時應能承受其重量。
b)應提供從地段/項目邊界到電纜上升室/電纜井的電纜鋪設設施(電纜坑道或電纜線管)。
c)所有的電纜進入電纜上升室/電纜井應在人行道水平線以下1050mm至1300mm的位置,除非另有規定。
d)港燈僅提供最長為4米的150mm和75mm的uPVC電纜管道。對於超過4米的電纜管道,額外長度將由項目的發展商/業主提供,電纜管道不小於200mm。(具體要求應似乎港燈出具的詳圖為準)
e)留意進線位置其他現有的地下管線的佈置,確保進入變電站的電纜入口不會被其他地下設施所阻擋。提供給電力公司的底層平面圖上應標明地下服務設施。
6. 結構/土木方面相關要求(Structural Requirement)
a) 變電站地板的設計和建造應能承受變壓器及其相關的高壓開關設備和控制設備,每套設備的重量為10,000kgf。
b) 變電站結構的設計應能承受不低於20kPA的平均地面負荷。
c) 變電站內的地板必須能夠承受100kN的集中負荷,在兩塊40mm×600mm的矩形條上,這是上述設備的底部通道。
d) 整個變電站的天花板必須是雙鋼筋混凝土板結構。
總結
除以上要求之外,變壓器房的規劃當然也要根據項目的地理位置、環境,與建築師、結構工程師相互配合,提供符合電力公司要求的變壓器房的配置。當然,每個項目都有自己特殊的困難,例如,地下管線與圖紙記錄不符、協調樓高時cable trench要和上下層協調好淨高。
電力公司還有一些施工的具體細節和詳圖,需要在施工中予以配合,例如、變壓器房的防水處理、房間裡照明燈具、插座、電訊設施的配合安裝等等。我們需要具體的困難具體分析,在後期承建商經常之後也可以配合共同尋找相應的解決方案,從而使建築物的電力引入可以得到順利實施。
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