超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)偏移對礦物絕緣電纜的影響-建筑電氣2010.6
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超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)偏移對礦物絕緣電纜的影響-建筑電氣2010.6
【摘要】超高層建筑中消防配電干線通常采用礦物絕緣電纜，這種電纜的絕緣材料為氧化鎂，氧化鎂很容易吸潮，受潮后絕緣電阻迅速降
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建箍電乞。
—____I_l-__—■BUILDfNG
z1：3 11：3年第6期I ELECTRICITY
超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)偏移對礦物絕緣電纜的影響
李炳華徐學民吳生庭林清霖張巧玲(中建國際設(shè)計顧問有限公司，北京市 100013)
朱立陽(北京建筑工程學院，北京市100044)
劉文坤(第二炮兵后勤部營建辦公室．北京市 100085)
The Impact ofMineral Insulated Cables on theStructure Offsetin Extra．high Buildings
Li Bingh岫Xu Xuemin Wu Shengting Lin Qin羽in Zhang Qiaoling(China Construction
Design International，Bering L00013，China)
Zhu Liyang(BeringUniversity ofCivil Engineering and Architecture，Beijing 100044，China)
Liu Wenkun(Construction Office ofLogistics Departmentofthe Second Artillery，Beijing 100085，China)
Abstract Mineral insulated cables are often used 超高層建筑常因其獨特的建筑特點成為城市的標
in extra—high buildings as fire protection trunk cable． 志．對其供電可靠性和消防系統(tǒng)提出了越來越高的要
On one hand，their insulating material，magnesium 求。在消防供電干線中大量應(yīng)用的礦物絕緣電纜是否
oxide，however，easily absorbs moisture，resulting in
適用于超高層建筑?其供電可靠性是否滿足要求?筆
rapid drop in insulation resistance．On the other hand，
者將在本文中通過試驗予以驗證和探討。
their intermediate connectors and terminals of cables
are chronically in a vibrational state due to the 1 超高層建筑的特點
fact that extra—high buildings，usually made of steel
structures，are subject to a certain degree of offset in a．最顯著的特點就是建筑高度高。1972年。在
the wind，which has an impact on the reliability of the 美國Pennsylvania(賓夕法尼亞州)的Bethlehem(伯
cables．Therefore，the waterproof and moisture— 利恒市)的國際高層建筑會議上．將40層以上。建
resistance capabilities of mineral insulated cables
筑高度在100 m以上的建筑定義為超高層建筑。我
subject to vibrating conditions are studied by means of
國長期以來沒有“超高層建筑”的官方定義．直到
simulation tests and theoretical analyses，which form
the basis for the correct selection of mineral insulated GB 50352—2005《民用建筑設(shè)計通則》頒布執(zhí)行，
cables． 才有超高層建筑的定義。《民用建筑設(shè)計通則》
Keywords Extra—high building Mineral insulated 第3．1．2條第2款指出． “建筑高度大于100m的
cable Intermediate connector ofcable Cable terminal 民用建筑為超高層建筑?！盙B 50045—95《高層民用
Offset Moisture absorption
建筑設(shè)計防火規(guī)范》(2005年版)也對100 m以上的
高層建筑做出了更嚴格的要求和規(guī)定。
摘要超高層建筑中消防配電干線通常采用礦
b．建筑規(guī)模大。在建筑高度增加的同時。建筑
物絕緣電纜．這種電纜的絕緣材料為氧化鎂，氧化鎂
面積也隨之增大。
很容易吸潮．受潮后絕緣電阻迅速降低。而超高層建筑
e．功能多，人員密度大。通常一棟超高層建筑
通常采用鋼結(jié)構(gòu)．在風的作用下存在一定的偏移，使 中包含辦公、酒店、商業(yè)等功能．可同時容納數(shù)萬
礦物絕緣電纜的中間聯(lián)接器(簡稱“聯(lián)接器”)和電纜 人。在緊急情況下疏散時間長，疏散難度大[1．引。
端頭長期處于振動狀態(tài)下．對其可靠性有一定的影 d．用電量大，變配電所數(shù)量較多。為了深入負
響。通過模擬試驗和理論分析研究礦物絕緣電纜振動 荷中心，除了總變配電所外，往往在地下層、避難層
后中間聯(lián)接器和端頭的防水防潮性能．為正確選用礦 或設(shè)備層、頂層設(shè)置分變配電所。
物絕緣電纜提供依據(jù)。 表1為國內(nèi)部分超高層建筑電源及相關(guān)參數(shù)，
關(guān)鍵詞 超高層建筑 礦物絕緣電纜 電纜中間 用電量最大為55．5 MVAt31．最小也達28 MVA。用
聯(lián)接器 電纜端頭 偏移量吸潮 電量如此之大．設(shè)置110kV變電站也不為過。
V～01．29
—一J—un．2010
20
No．6
?！癖韑 部分超高層建筑電源及相關(guān)參數(shù)
Tab．1 Powersupply andrelevantparameters forsomeextra—high buildings
深圳平安國際 上海環(huán)球 天津陸家嘴廣‘場及
建筑物名稱 中鋼國際廣場 天津津塔 上海金茂大廈 廣州珠江新城
金融中心 金融中心 商務(wù)大酒店
建筑面積 395000m2 310000m2 290000m2 460000m2 38l600m2 450000m2 210000m2
360 m 588m
建筑高度 358 m 336．9m 492m 200m 309m
(塔尖420．5 m) (塔尖646111)
層數(shù) 83層 75層 88層 116層 10l層 42層 7l層
五星級和超五星 兩棟辦公樓、一
超五星級賓館、寫
級灑店、酒店 辦公、酒店、 灑店、辦公、 座高檔商務(wù)酒店
功能 辦公．商業(yè) 字樓、會議室、商 辦公、會議
式公寓、辦 公寓、商業(yè) 商業(yè)等 和一座大型購物
業(yè)
公、商業(yè) 中心
2路35 kV電 2路35kV電源． 3路35 kV電源．
3路35 kV電 9路10kV電 兩路35 kV獨立 3路10 kV電
電源 源．同時下 同時工作．互 同時工作．互為備
源．兩用一備 源．6用3備 電源 源
作．互為備用 為備用 用
36400kVA，
主站35，10kV． 1個35 kV總變
40200kVA， 除主站外．在 4個變電所．
主變35／6．3kV． 3×12500kVA 電所．7個分變
總?cè)萘?1個主站． 地下層、45 55 500kVA 主一從關(guān)系．
變 4X 10000kVA 每個避難層f12層 電所．總?cè)萘?br/>壓 9個分站 層、60層、冷 一個)均設(shè)分站 4l900kVA 28 Ooo kVA
器 凍機房設(shè)分站
單位安
101．8VA，m2 117．4VA，m2 137．9VA，m2 120．7VA，m2 98．3VA／m2 93．1VA，m2 133．3VA，m2
裝容量
由此看來．超高層建筑中供配電系統(tǒng)的可靠性
非常重要．其干線電纜的可靠性是關(guān)鍵因素之一。
2超高層建筑豎向干線采用礦物絕緣電纜的
依據(jù)
JGJ 16—2008《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》第
13．10．4條規(guī)定： “1 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)保護對
象分級為特級的建筑物．其消防設(shè)備供電干線及分支 圖l建筑物偏移示意圖
Fig．1 Schematic diagramof buildingoffset
干線，應(yīng)采用礦物絕緣電纜。2火災(zāi)自動報警系統(tǒng)保
注：圖中H為建筑物高度，△￡為偏移量。
護對象分級為一級的建筑物．其消防設(shè)備供電干線
及分支干線．宜采用礦物絕緣電纜……?！?表2部分超高層建筑極限偏移量
—____I_l-__—■BUILDfNG
z1：3 11：3年第6期I ELECTRICITY
超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)偏移對礦物絕緣電纜的影響
李炳華徐學民吳生庭林清霖張巧玲(中建國際設(shè)計顧問有限公司，北京市 100013)
朱立陽(北京建筑工程學院，北京市100044)
劉文坤(第二炮兵后勤部營建辦公室．北京市 100085)
The Impact ofMineral Insulated Cables on theStructure Offsetin Extra．high Buildings
Li Bingh岫Xu Xuemin Wu Shengting Lin Qin羽in Zhang Qiaoling(China Construction
Design International，Bering L00013，China)
Zhu Liyang(BeringUniversity ofCivil Engineering and Architecture，Beijing 100044，China)
Liu Wenkun(Construction Office ofLogistics Departmentofthe Second Artillery，Beijing 100085，China)
Abstract Mineral insulated cables are often used 超高層建筑常因其獨特的建筑特點成為城市的標
in extra—high buildings as fire protection trunk cable． 志．對其供電可靠性和消防系統(tǒng)提出了越來越高的要
On one hand，their insulating material，magnesium 求。在消防供電干線中大量應(yīng)用的礦物絕緣電纜是否
oxide，however，easily absorbs moisture，resulting in
適用于超高層建筑?其供電可靠性是否滿足要求?筆
rapid drop in insulation resistance．On the other hand，
者將在本文中通過試驗予以驗證和探討。
their intermediate connectors and terminals of cables
are chronically in a vibrational state due to the 1 超高層建筑的特點
fact that extra—high buildings，usually made of steel
structures，are subject to a certain degree of offset in a．最顯著的特點就是建筑高度高。1972年。在
the wind，which has an impact on the reliability of the 美國Pennsylvania(賓夕法尼亞州)的Bethlehem(伯
cables．Therefore，the waterproof and moisture— 利恒市)的國際高層建筑會議上．將40層以上。建
resistance capabilities of mineral insulated cables
筑高度在100 m以上的建筑定義為超高層建筑。我
subject to vibrating conditions are studied by means of
國長期以來沒有“超高層建筑”的官方定義．直到
simulation tests and theoretical analyses，which form
the basis for the correct selection of mineral insulated GB 50352—2005《民用建筑設(shè)計通則》頒布執(zhí)行，
cables． 才有超高層建筑的定義。《民用建筑設(shè)計通則》
Keywords Extra—high building Mineral insulated 第3．1．2條第2款指出． “建筑高度大于100m的
cable Intermediate connector ofcable Cable terminal 民用建筑為超高層建筑?！盙B 50045—95《高層民用
Offset Moisture absorption
建筑設(shè)計防火規(guī)范》(2005年版)也對100 m以上的
高層建筑做出了更嚴格的要求和規(guī)定。
摘要超高層建筑中消防配電干線通常采用礦
b．建筑規(guī)模大。在建筑高度增加的同時。建筑
物絕緣電纜．這種電纜的絕緣材料為氧化鎂，氧化鎂
面積也隨之增大。
很容易吸潮．受潮后絕緣電阻迅速降低。而超高層建筑
e．功能多，人員密度大。通常一棟超高層建筑
通常采用鋼結(jié)構(gòu)．在風的作用下存在一定的偏移，使 中包含辦公、酒店、商業(yè)等功能．可同時容納數(shù)萬
礦物絕緣電纜的中間聯(lián)接器(簡稱“聯(lián)接器”)和電纜 人。在緊急情況下疏散時間長，疏散難度大[1．引。
端頭長期處于振動狀態(tài)下．對其可靠性有一定的影 d．用電量大，變配電所數(shù)量較多。為了深入負
響。通過模擬試驗和理論分析研究礦物絕緣電纜振動 荷中心，除了總變配電所外，往往在地下層、避難層
后中間聯(lián)接器和端頭的防水防潮性能．為正確選用礦 或設(shè)備層、頂層設(shè)置分變配電所。
物絕緣電纜提供依據(jù)。 表1為國內(nèi)部分超高層建筑電源及相關(guān)參數(shù)，
關(guān)鍵詞 超高層建筑 礦物絕緣電纜 電纜中間 用電量最大為55．5 MVAt31．最小也達28 MVA。用
聯(lián)接器 電纜端頭 偏移量吸潮 電量如此之大．設(shè)置110kV變電站也不為過。
V～01．29
—一J—un．2010
20
No．6
?！癖韑 部分超高層建筑電源及相關(guān)參數(shù)
Tab．1 Powersupply andrelevantparameters forsomeextra—high buildings
深圳平安國際 上海環(huán)球 天津陸家嘴廣‘場及
建筑物名稱 中鋼國際廣場 天津津塔 上海金茂大廈 廣州珠江新城
金融中心 金融中心 商務(wù)大酒店
建筑面積 395000m2 310000m2 290000m2 460000m2 38l600m2 450000m2 210000m2
360 m 588m
建筑高度 358 m 336．9m 492m 200m 309m
(塔尖420．5 m) (塔尖646111)
層數(shù) 83層 75層 88層 116層 10l層 42層 7l層
五星級和超五星 兩棟辦公樓、一
超五星級賓館、寫
級灑店、酒店 辦公、酒店、 灑店、辦公、 座高檔商務(wù)酒店
功能 辦公．商業(yè) 字樓、會議室、商 辦公、會議
式公寓、辦 公寓、商業(yè) 商業(yè)等 和一座大型購物
業(yè)
公、商業(yè) 中心
2路35 kV電 2路35kV電源． 3路35 kV電源．
3路35 kV電 9路10kV電 兩路35 kV獨立 3路10 kV電
電源 源．同時下 同時工作．互 同時工作．互為備
源．兩用一備 源．6用3備 電源 源
作．互為備用 為備用 用
36400kVA，
主站35，10kV． 1個35 kV總變
40200kVA， 除主站外．在 4個變電所．
主變35／6．3kV． 3×12500kVA 電所．7個分變
總?cè)萘?1個主站． 地下層、45 55 500kVA 主一從關(guān)系．
變 4X 10000kVA 每個避難層f12層 電所．總?cè)萘?br/>壓 9個分站 層、60層、冷 一個)均設(shè)分站 4l900kVA 28 Ooo kVA
器 凍機房設(shè)分站
單位安
101．8VA，m2 117．4VA，m2 137．9VA，m2 120．7VA，m2 98．3VA／m2 93．1VA，m2 133．3VA，m2
裝容量
由此看來．超高層建筑中供配電系統(tǒng)的可靠性
非常重要．其干線電纜的可靠性是關(guān)鍵因素之一。
2超高層建筑豎向干線采用礦物絕緣電纜的
依據(jù)
JGJ 16—2008《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》第
13．10．4條規(guī)定： “1 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)保護對
象分級為特級的建筑物．其消防設(shè)備供電干線及分支 圖l建筑物偏移示意圖
Fig．1 Schematic diagramof buildingoffset
干線，應(yīng)采用礦物絕緣電纜。2火災(zāi)自動報警系統(tǒng)保
注：圖中H為建筑物高度，△￡為偏移量。
護對象分級為一級的建筑物．其消防設(shè)備供電干線
及分支干線．宜采用礦物絕緣電纜……?！?表2部分超高層建筑極限偏移量
AIGC內(nèi)容描述：
在《建筑電氣》2010年6月刊中，有一篇文章詳細探討了超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)在施工和使用過程中可能出現(xiàn)的偏移問題，對該類結(jié)構(gòu)對礦物絕緣（MI）電纜產(chǎn)生的影響進行了深入分析。文章指出，隨著建筑物高度的增加，鋼結(jié)構(gòu)因地震、風荷載或自身重量等因素可能導致的位移，可能會對安裝在其內(nèi)部或臨近的礦物絕緣電纜產(chǎn)生潛在風險，如應(yīng)力集中、電纜路徑扭曲、連接部位松動等問題。
礦物絕緣電纜作為一種高性能、耐火且具有優(yōu)良機械性能的電力傳輸線纜，在高壓和惡劣環(huán)境條件下具有顯著優(yōu)勢。然而，鋼結(jié)構(gòu)的持續(xù)性偏移可能引發(fā)電纜護套材料的局部應(yīng)力增大，進而可能影響電纜的絕緣性能、機械強度以及附件的可靠性，甚至導致電纜故障和火災(zāi)隱患。
因此，針對超高層建筑中使用的礦物絕緣電纜，文章強調(diào)了在設(shè)計、施工和維護階段必須充分考慮鋼結(jié)構(gòu)偏移對電纜安全運行的影響，并提出了相應(yīng)的預(yù)防措施和應(yīng)對策略，以確保電纜系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行和建筑電氣系統(tǒng)的安全性。
