高層建筑電氣系統(tǒng)設計與線路安裝要點探析

常永東

摘要：高層建筑越來越多，高層建筑電氣設計質量如何保證?線路安裝的主要內容及有關問題有哪些?本文結合規(guī)范詳細闡述了高層建筑電氣系統(tǒng)設計時各系統(tǒng)負荷的分配措施，按照規(guī)范，通過科學負荷驗算，從設計上滿足各系統(tǒng)用電負荷安全性要求。并對建筑物強弱電系統(tǒng)管線敷設提出合理解決方案，以滿足建筑智能化要求；對其管線的敷設安裝施工工藝及注意措施進行詳細探討。

關鍵詞：電氣設計安裝

1高層建筑電氣設計的主要內容

1.1負荷的計算電力負荷是供電設計的依據(jù)參數(shù)。計算準確與否，對合理選擇設備，安全可靠與經(jīng)濟運行，均起決定性作用。高層建筑的電力負荷計算，基本上采用負荷密度法和需要系數(shù)法。

1.2供電電源及電壓的選擇為了保證供電可靠性，現(xiàn)代高層建筑至少應有兩個獨立電源，具體數(shù)量應視負荷大小及當?shù)仉娋W(wǎng)條件而定。兩路獨立電源運行方式，原則上是兩路同時供電，互為備用。另外，還須裝設應急備用柴油發(fā)電機組，要求在15秒鐘內自動恢復供電，保證事故照明、電腦設備、消防設備、電梯等設備的事故用電。國內高層建筑的供電電壓，都采用10kV標準電壓等級。

1.3高低壓配電系統(tǒng)的設計

1.3.1高壓配電系統(tǒng)：現(xiàn)代高層建筑均是采用兩路獨立的10kV電源同時供電。一般高壓采用單母線分段，自動切換，互為備用。母線分段數(shù)目，與電源進線回路數(shù)相適應。只有當供電電源為一主一備時，才考慮采用單母線不分段的結線。電源進線幾乎全部采用電纜進線。

1.3.2高壓系統(tǒng)及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統(tǒng)。樓層配電則為混合式系統(tǒng)。配電設備中的主要部分是干線?，F(xiàn)代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難，多采用全塑電纜與豎井母干線聯(lián)接。每層樓豎井設配電小間。層間配電箱經(jīng)插接自動空氣開關從豎井母干線取得電源。當層數(shù)較多負荷數(shù)較大時，一般按層數(shù)分區(qū)供電，或將變壓器分散設在地下層、中間層或最頂層。

1.3.3功率因數(shù)按規(guī)定應補償?shù)?.9—0.95。無功補償都采用集中補償方式。為降低變壓器容量，多集中裝設在低壓側，與配電屏放在一起，但必須采用于式移相電容器。

1.4主要設備的選型

1.4.1高壓開關柜?，F(xiàn)代高層建筑的變配電室設在主樓地下層，按規(guī)定不宜采用油開關。國外用于高層建筑的開關有三種類型可供選用：高壓空氣斷路器，SF6開關和真空斷路器。其中高壓空氣斷路器因技術陳舊，SF6開關尺寸數(shù)大，氣體具有毒性，故目前10kV真空斷路器應用的較為普遍。因此，應根據(jù)高層建筑地下室的標準，選用具有“五防”功能的真空開關手車式高壓開關柜。

1.4.2電力變壓器。根據(jù)防火要求，主樓內是不允許裝設大容量的油浸電力變壓器的。國外有干式變壓器、SFe變壓器和硅油變壓器等三種產品可供選用。

1.4.3應急備用發(fā)電機組。過去大多是采用柴油發(fā)電機組做應急備用電源的。近年國外高層建筑已開始采用燃汽輪發(fā)電機。這種發(fā)電機具有體積小、重量輕、反應速度快，故障率低等優(yōu)點。應急備用發(fā)電機組必須是快速自起動的。按國外規(guī)定，應能在15s內恢復供電。從可靠性出發(fā)最好選用兩臺，自動并車。容量較小時也可選用一臺。

1.5電氣照明設計電氣照明設計，包括光源選擇、照度計算、燈具造型，燈具布置，眩光控制和調光控制和照明配電線路敷設等。照明設計與建筑裝飾有著非常密切的關系，應該相互配合，在使用功能及藝術意境方面求得統(tǒng)一。選用高光效電光源，可以取得節(jié)能的明顯效果。

1.6防雷與接地現(xiàn)代高層建筑的防雷設計，采用避雷針和避雷帶的做法簡單可靠、經(jīng)濟合算。但必須保證各層樓面鋼筋、金屬管道與該層用作引下線的柱筋有可靠的連接，形成等電位層?，F(xiàn)代高層建筑都是采用鋼筋混凝土剪力墻，與樓板的連接是十分可靠的。關鍵是做好金屬管線的接地?，F(xiàn)代高層建筑的防雷接地、電氣設備的保護接地和工作接地，都是合在一起的，組成混合接地系統(tǒng)。接地電阻按最小的要求而定，通常是在4歐以下。利用建筑物的鋼筋混凝土基礎作接地板。盡管基礎鋼筋等自然接地體已能滿足接地電阻的要求，仍需要裝設水平的人工接地體，將主要的建筑物基礎連接成接地網(wǎng)，這對均衡電位，提高安全性都有好處。

2線路安裝內容及要點

2.1地面敷設線槽的定義

2.1.1地面線槽是一種封閉的、直接隱蔽于地面下的金屬線槽，可以靈活方便地提供電源、電話、電視、計算機、話筒等線纜傳輸電能和信號接口。其設計是根據(jù)建筑物近期和發(fā)展需要布置線槽的縱橫間距，根據(jù)穿線的根數(shù)、橫截面積和工藝要求確定線槽的規(guī)格及槽數(shù)。

2.1.2地面線槽規(guī)格型號設置與布線參數(shù)要求內外均熱浸鍍鋅，出線口處采用無螺紋接口，線槽標準長度為3m(可特殊加工)，線槽出線口開孔尺寸<48mm，線槽開孔間距分：3000mm、2400mm、1800mm、1200mm、600mm等。主要配件有：線槽分線盒：線槽分線盒起到導線的相接、轉彎交叉、屏蔽等作用。其中二槽、三槽的分線盒內設有屏蔽分離板，以保證強電、弱電的隔離與屏蔽。線槽支架分為單槽、雙槽、三槽支架，它是用于線槽的支撐及高度調整，高度調節(jié)范圍一般為20mm～150mm的熱鍍鋅件。其它還包括彎頭、封頭、出線圈等配件。

2.2地面線槽的敷設安裝工藝

2.2.1彈線定位：根據(jù)設計圖紙確定線槽走向，從始端至終端找好水平線或垂直線，用粉線袋由線路的中心向外進行彈線，按照設計圖要求及施工驗收規(guī)范規(guī)定，分別找出分線盒、分線口及支架的具體位置，用鉛筆分別標注。一般支架間距為1.0—1.5m。

2.2.2線槽敷設：根據(jù)標準位置放置分線盒和支架，然后放置線槽和出線口，同時根據(jù)需要加各種配件，朝上的線槽不必立得太長，否則易被砸斷。連接完畢后，調整支架和塑料蓋，使出線口到適當高度。達到位置正確，固定牢固，走向合理。線槽水平或垂直敷設部分平直度和垂直度允許偏差不超過5mm。為防止灰漿進入，各連接處周邊抹專用膠，各分線盒、出線口盒蓋擰緊，并用鐵絲綁扎，未端加塑料封堵。澆筑混凝土時設專人看護，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

2.2.3槽內配線：首先清掃線槽，可先將帶線穿插至出線口，然后將布條綁在帶線一端，從中一端將布線條拉出，反復多次可將線槽內的雜物和積水清理干凈，也可用空氣壓縮機將線槽內的雜物和積水吹出。放線前應先檢查管及線槽連接處的護口是否齊全，其放線和導線連接部分與其它管路敷設形式大致相同。

2.2.4線路檢測：線路檢查及絕緣遙測按相關規(guī)范操作。

2.2.5面板安裝一配合裝修，依據(jù)各出線口用途，安裝相應的終端面板。

2.2.6地面線槽表面混凝土厚度應大于20mm：

2.2.7線槽內外應光滑平整，無棱刺，扭曲、翹邊等變形現(xiàn)象：

2.2.8支架與調整螺栓調整線槽高度一般以30—50mm為宜：

3結論

綜上所述，現(xiàn)代高層建筑的電氣設計由于智能化的需要而變得復雜，用電設備越來越多，對供配電系統(tǒng)設計和線路安裝提出了許多新的要求，因此在電氣設計和線路安裝時，將供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性、靈活性擺在突出位置，認真按照設計和操作規(guī)范進行設計優(yōu)化和施工，從而將建筑智能化從設計和安裝上推至臻美。