高層民用建筑供電系統(tǒng)的設計研究

李岳

摘 要：高層建筑憑借實用性強、占地面積小等優(yōu)點逐漸受到施工企業(yè)的青睞，并從建筑的外觀設計到內(nèi)部結構的技術應用都進行了更加科學、人性化的設計和調(diào)整。通過對高層民用建筑的結構特點進行分析，提出了供電系統(tǒng)在設計方面需要注意的問題。

關鍵詞：高層建筑；供電系統(tǒng)；變配電所；接地系統(tǒng)

中圖分類號：TU976.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）12-0076-02

供電系統(tǒng)是保證高層民用建筑設施正常運行的基礎，其直接關系到整棟建筑的安全使用，因此，如何扎實做好電力的供應工作，不斷提升高層民用建筑供電系統(tǒng)的設計水平，就成為企業(yè)面對的一項重要課題。要切實做好高層建筑供電系統(tǒng)的設計工作，就要從整體出發(fā)，遵循合理與安全并存的原則，深入研究我國目前高層建筑在供電系統(tǒng)中存在的各類問題，并提出相應的解決策略。只有這樣，我國高層民用建筑供電系統(tǒng)的設計才能得到大的發(fā)展。

1 高層民用建筑供電系統(tǒng)的設計要求

與傳統(tǒng)建筑相比，高層建筑的結構更復雜，多種不同的線路在布局和走線上也很復雜，這意味著高層民用建筑供電系統(tǒng)的設計工作將會很困難。

1.1 高電壓供應

由于高層建筑的負荷比較大，傳統(tǒng)建筑的供電電壓不能滿足高層建筑的使用需求，因此高層建筑的供電系統(tǒng)需要配置高負荷的供電設備。

1.2 便捷的配電操控

高層建筑需要的是操作性好、安全性高、運行穩(wěn)定、維修方便的配電控制設備，這對供電系統(tǒng)的設計提出了更高的要求。

1.3 針對建筑結構進行設計

要根據(jù)建筑的結構來設計高層民用建筑的供電系統(tǒng)，使配電裝置易于安裝、使用簡便，并能滿足整個建筑的電力需求。

1.4 系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構

高層建筑的供電系統(tǒng)一般采用的是網(wǎng)絡設計，在設計過程中要根據(jù)建筑的結構特性，采取最科學的設計方案，其配置多為低壓電網(wǎng)，另有部分區(qū)域需要配置高低壓混合結構的電網(wǎng)。

1.5 供電系統(tǒng)的經(jīng)濟性

在針對建筑特性進行供電系統(tǒng)設計的同時，我們還要考慮到工程的施工成本，其中包括設備的后期管理和維護支出。

2 對供電系統(tǒng)設計的合理規(guī)劃

2.1 負荷等級

高層民用建筑的負荷等級一般要根據(jù)建筑的規(guī)模和屬性來確定，在實際作業(yè)中，還要結合當?shù)氐碾娋W(wǎng)供電情況進行研究、規(guī)劃，在此基礎上確定高層建筑的負荷級別和容量。高層建筑有以下三種負荷級別：一級負荷包括消防用電、應急照明和消防電梯，二級負荷包括客梯、供水系統(tǒng)和普通照明，三級負荷包括居民用電等。

2.2 變配電所

變配電所的位置和數(shù)量要由專業(yè)部門進行協(xié)調(diào)、確定，一般是根據(jù)供電負荷容量、建筑功能分區(qū)等環(huán)境進行確定。變壓器負荷率一般選取低壓線75%～90%的供電半徑，距離不宜大于200 m。當供電容量≥500 kW，且變壓器距離超過200 m時，應該增加變配電所數(shù)量。變配電所應與負荷中心相距較近，這樣可以優(yōu)化配電系統(tǒng)，并為供電系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運行提供可靠保障。

2.3 應急電源

通過長期的實踐和研究發(fā)現(xiàn)，高層民用建筑在線路或供電設備出現(xiàn)故障時，應急電源能夠快速地將電力傳輸?shù)浇ㄖ膽惫╇娫O備中，從而有效避免了樓內(nèi)用戶斷電的情況。帶有自動傳輸?shù)膫溆秒娫矗ˋPD）可以與正常電源相連接，并在應急供電時將電源設備轉化成獨立的供電設備，同時，在技術和環(huán)境適宜的情況下，我們可以采用蓄電池靜止型應急供電設備作為應急電源，以充分保障建筑的正常供電。

3 保護接地系統(tǒng)和接地保護

3.1 保護接地的系統(tǒng)選擇

如果高層民用建筑的供電方式采用的是城市公共變壓器，則低壓配電保護接地應選用TT系統(tǒng)，TT系統(tǒng)如圖1所示；如果采用的是住宅小區(qū)內(nèi)的變壓器供電，則低壓配電的保護接地系統(tǒng)應采用TN-S系統(tǒng)，TN-S系統(tǒng)如圖2所示。

3.2 接地保護

采用TN-S系統(tǒng)的接地保護在對總等電位進行保護時，如果配電線路在固定耗電設備的末端進行供電，則接地保護的持續(xù)時長應實現(xiàn)top（E）≤5 s；手持供電和可移動電氣設備的保護時長應實現(xiàn)top（E）≤0.5 s；接地故障保護的電流持續(xù)動作在供電線路中應滿足（E）≤UΦ│Z∑Φ│；相電壓為UΦ；接地回路抗阻為│Z∑Φ│；TN-S系統(tǒng)中的接地保護可通過零序電流或過流進行保護，在沒有達到要求的保護狀態(tài)時，應進行漏電保護。

4 結束語

本文就高層民用建筑供電系統(tǒng)的設計要求提出了一系列分析方式。在實際工作中要對供電系統(tǒng)的科學設計進行深入研究，掌握科學設計供電系統(tǒng)的規(guī)范和準則。只有將供電系統(tǒng)的設計與建筑的實際環(huán)境相結合，才能保證供電系統(tǒng)設計的合理性和科學性，才能保證高層建筑供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]王春燕.探討高層建筑供電系統(tǒng)的合理性設計[J].門窗，2013（06）.

[2]龐傳貴，李維時.民用建筑各級負荷供電系統(tǒng)設計探討[J].建筑電氣，2004（05）.

〔編輯：王霞〕

摘 要：高層建筑憑借實用性強、占地面積小等優(yōu)點逐漸受到施工企業(yè)的青睞，并從建筑的外觀設計到內(nèi)部結構的技術應用都進行了更加科學、人性化的設計和調(diào)整。通過對高層民用建筑的結構特點進行分析，提出了供電系統(tǒng)在設計方面需要注意的問題。

關鍵詞：高層建筑；供電系統(tǒng)；變配電所；接地系統(tǒng)

中圖分類號：TU976.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）12-0076-02

供電系統(tǒng)是保證高層民用建筑設施正常運行的基礎，其直接關系到整棟建筑的安全使用，因此，如何扎實做好電力的供應工作，不斷提升高層民用建筑供電系統(tǒng)的設計水平，就成為企業(yè)面對的一項重要課題。要切實做好高層建筑供電系統(tǒng)的設計工作，就要從整體出發(fā)，遵循合理與安全并存的原則，深入研究我國目前高層建筑在供電系統(tǒng)中存在的各類問題，并提出相應的解決策略。只有這樣，我國高層民用建筑供電系統(tǒng)的設計才能得到大的發(fā)展。

1 高層民用建筑供電系統(tǒng)的設計要求

與傳統(tǒng)建筑相比，高層建筑的結構更復雜，多種不同的線路在布局和走線上也很復雜，這意味著高層民用建筑供電系統(tǒng)的設計工作將會很困難。

1.1 高電壓供應

由于高層建筑的負荷比較大，傳統(tǒng)建筑的供電電壓不能滿足高層建筑的使用需求，因此高層建筑的供電系統(tǒng)需要配置高負荷的供電設備。

1.2 便捷的配電操控

高層建筑需要的是操作性好、安全性高、運行穩(wěn)定、維修方便的配電控制設備，這對供電系統(tǒng)的設計提出了更高的要求。

1.3 針對建筑結構進行設計

要根據(jù)建筑的結構來設計高層民用建筑的供電系統(tǒng)，使配電裝置易于安裝、使用簡便，并能滿足整個建筑的電力需求。

1.4 系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構

高層建筑的供電系統(tǒng)一般采用的是網(wǎng)絡設計，在設計過程中要根據(jù)建筑的結構特性，采取最科學的設計方案，其配置多為低壓電網(wǎng)，另有部分區(qū)域需要配置高低壓混合結構的電網(wǎng)。

1.5 供電系統(tǒng)的經(jīng)濟性

在針對建筑特性進行供電系統(tǒng)設計的同時，我們還要考慮到工程的施工成本，其中包括設備的后期管理和維護支出。

2 對供電系統(tǒng)設計的合理規(guī)劃

2.1 負荷等級

高層民用建筑的負荷等級一般要根據(jù)建筑的規(guī)模和屬性來確定，在實際作業(yè)中，還要結合當?shù)氐碾娋W(wǎng)供電情況進行研究、規(guī)劃，在此基礎上確定高層建筑的負荷級別和容量。高層建筑有以下三種負荷級別：一級負荷包括消防用電、應急照明和消防電梯，二級負荷包括客梯、供水系統(tǒng)和普通照明，三級負荷包括居民用電等。

2.2 變配電所

變配電所的位置和數(shù)量要由專業(yè)部門進行協(xié)調(diào)、確定，一般是根據(jù)供電負荷容量、建筑功能分區(qū)等環(huán)境進行確定。變壓器負荷率一般選取低壓線75%～90%的供電半徑，距離不宜大于200 m。當供電容量≥500 kW，且變壓器距離超過200 m時，應該增加變配電所數(shù)量。變配電所應與負荷中心相距較近，這樣可以優(yōu)化配電系統(tǒng)，并為供電系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運行提供可靠保障。

2.3 應急電源

通過長期的實踐和研究發(fā)現(xiàn)，高層民用建筑在線路或供電設備出現(xiàn)故障時，應急電源能夠快速地將電力傳輸?shù)浇ㄖ膽惫╇娫O備中，從而有效避免了樓內(nèi)用戶斷電的情況。帶有自動傳輸?shù)膫溆秒娫矗ˋPD）可以與正常電源相連接，并在應急供電時將電源設備轉化成獨立的供電設備，同時，在技術和環(huán)境適宜的情況下，我們可以采用蓄電池靜止型應急供電設備作為應急電源，以充分保障建筑的正常供電。

3 保護接地系統(tǒng)和接地保護

3.1 保護接地的系統(tǒng)選擇

如果高層民用建筑的供電方式采用的是城市公共變壓器，則低壓配電保護接地應選用TT系統(tǒng)，TT系統(tǒng)如圖1所示；如果采用的是住宅小區(qū)內(nèi)的變壓器供電，則低壓配電的保護接地系統(tǒng)應采用TN-S系統(tǒng)，TN-S系統(tǒng)如圖2所示。

3.2 接地保護

采用TN-S系統(tǒng)的接地保護在對總等電位進行保護時，如果配電線路在固定耗電設備的末端進行供電，則接地保護的持續(xù)時長應實現(xiàn)top（E）≤5 s；手持供電和可移動電氣設備的保護時長應實現(xiàn)top（E）≤0.5 s；接地故障保護的電流持續(xù)動作在供電線路中應滿足（E）≤UΦ│Z∑Φ│；相電壓為UΦ；接地回路抗阻為│Z∑Φ│；TN-S系統(tǒng)中的接地保護可通過零序電流或過流進行保護，在沒有達到要求的保護狀態(tài)時，應進行漏電保護。

4 結束語

本文就高層民用建筑供電系統(tǒng)的設計要求提出了一系列分析方式。在實際工作中要對供電系統(tǒng)的科學設計進行深入研究，掌握科學設計供電系統(tǒng)的規(guī)范和準則。只有將供電系統(tǒng)的設計與建筑的實際環(huán)境相結合，才能保證供電系統(tǒng)設計的合理性和科學性，才能保證高層建筑供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]王春燕.探討高層建筑供電系統(tǒng)的合理性設計[J].門窗，2013（06）.

[2]龐傳貴，李維時.民用建筑各級負荷供電系統(tǒng)設計探討[J].建筑電氣，2004（05）.

〔編輯：王霞〕

摘 要：高層建筑憑借實用性強、占地面積小等優(yōu)點逐漸受到施工企業(yè)的青睞，并從建筑的外觀設計到內(nèi)部結構的技術應用都進行了更加科學、人性化的設計和調(diào)整。通過對高層民用建筑的結構特點進行分析，提出了供電系統(tǒng)在設計方面需要注意的問題。

關鍵詞：高層建筑；供電系統(tǒng)；變配電所；接地系統(tǒng)

中圖分類號：TU976.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）12-0076-02

供電系統(tǒng)是保證高層民用建筑設施正常運行的基礎，其直接關系到整棟建筑的安全使用，因此，如何扎實做好電力的供應工作，不斷提升高層民用建筑供電系統(tǒng)的設計水平，就成為企業(yè)面對的一項重要課題。要切實做好高層建筑供電系統(tǒng)的設計工作，就要從整體出發(fā)，遵循合理與安全并存的原則，深入研究我國目前高層建筑在供電系統(tǒng)中存在的各類問題，并提出相應的解決策略。只有這樣，我國高層民用建筑供電系統(tǒng)的設計才能得到大的發(fā)展。

1 高層民用建筑供電系統(tǒng)的設計要求

與傳統(tǒng)建筑相比，高層建筑的結構更復雜，多種不同的線路在布局和走線上也很復雜，這意味著高層民用建筑供電系統(tǒng)的設計工作將會很困難。

1.1 高電壓供應

由于高層建筑的負荷比較大，傳統(tǒng)建筑的供電電壓不能滿足高層建筑的使用需求，因此高層建筑的供電系統(tǒng)需要配置高負荷的供電設備。

1.2 便捷的配電操控

高層建筑需要的是操作性好、安全性高、運行穩(wěn)定、維修方便的配電控制設備，這對供電系統(tǒng)的設計提出了更高的要求。

1.3 針對建筑結構進行設計

要根據(jù)建筑的結構來設計高層民用建筑的供電系統(tǒng)，使配電裝置易于安裝、使用簡便，并能滿足整個建筑的電力需求。

1.4 系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構

高層建筑的供電系統(tǒng)一般采用的是網(wǎng)絡設計，在設計過程中要根據(jù)建筑的結構特性，采取最科學的設計方案，其配置多為低壓電網(wǎng)，另有部分區(qū)域需要配置高低壓混合結構的電網(wǎng)。

1.5 供電系統(tǒng)的經(jīng)濟性

在針對建筑特性進行供電系統(tǒng)設計的同時，我們還要考慮到工程的施工成本，其中包括設備的后期管理和維護支出。

2 對供電系統(tǒng)設計的合理規(guī)劃

2.1 負荷等級

高層民用建筑的負荷等級一般要根據(jù)建筑的規(guī)模和屬性來確定，在實際作業(yè)中，還要結合當?shù)氐碾娋W(wǎng)供電情況進行研究、規(guī)劃，在此基礎上確定高層建筑的負荷級別和容量。高層建筑有以下三種負荷級別：一級負荷包括消防用電、應急照明和消防電梯，二級負荷包括客梯、供水系統(tǒng)和普通照明，三級負荷包括居民用電等。

2.2 變配電所

變配電所的位置和數(shù)量要由專業(yè)部門進行協(xié)調(diào)、確定，一般是根據(jù)供電負荷容量、建筑功能分區(qū)等環(huán)境進行確定。變壓器負荷率一般選取低壓線75%～90%的供電半徑，距離不宜大于200 m。當供電容量≥500 kW，且變壓器距離超過200 m時，應該增加變配電所數(shù)量。變配電所應與負荷中心相距較近，這樣可以優(yōu)化配電系統(tǒng)，并為供電系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運行提供可靠保障。

2.3 應急電源

通過長期的實踐和研究發(fā)現(xiàn)，高層民用建筑在線路或供電設備出現(xiàn)故障時，應急電源能夠快速地將電力傳輸?shù)浇ㄖ膽惫╇娫O備中，從而有效避免了樓內(nèi)用戶斷電的情況。帶有自動傳輸?shù)膫溆秒娫矗ˋPD）可以與正常電源相連接，并在應急供電時將電源設備轉化成獨立的供電設備，同時，在技術和環(huán)境適宜的情況下，我們可以采用蓄電池靜止型應急供電設備作為應急電源，以充分保障建筑的正常供電。

3 保護接地系統(tǒng)和接地保護

3.1 保護接地的系統(tǒng)選擇

如果高層民用建筑的供電方式采用的是城市公共變壓器，則低壓配電保護接地應選用TT系統(tǒng)，TT系統(tǒng)如圖1所示；如果采用的是住宅小區(qū)內(nèi)的變壓器供電，則低壓配電的保護接地系統(tǒng)應采用TN-S系統(tǒng)，TN-S系統(tǒng)如圖2所示。

3.2 接地保護

采用TN-S系統(tǒng)的接地保護在對總等電位進行保護時，如果配電線路在固定耗電設備的末端進行供電，則接地保護的持續(xù)時長應實現(xiàn)top（E）≤5 s；手持供電和可移動電氣設備的保護時長應實現(xiàn)top（E）≤0.5 s；接地故障保護的電流持續(xù)動作在供電線路中應滿足（E）≤UΦ│Z∑Φ│；相電壓為UΦ；接地回路抗阻為│Z∑Φ│；TN-S系統(tǒng)中的接地保護可通過零序電流或過流進行保護，在沒有達到要求的保護狀態(tài)時，應進行漏電保護。

4 結束語

本文就高層民用建筑供電系統(tǒng)的設計要求提出了一系列分析方式。在實際工作中要對供電系統(tǒng)的科學設計進行深入研究，掌握科學設計供電系統(tǒng)的規(guī)范和準則。只有將供電系統(tǒng)的設計與建筑的實際環(huán)境相結合，才能保證供電系統(tǒng)設計的合理性和科學性，才能保證高層建筑供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]王春燕.探討高層建筑供電系統(tǒng)的合理性設計[J].門窗，2013（06）.

[2]龐傳貴，李維時.民用建筑各級負荷供電系統(tǒng)設計探討[J].建筑電氣，2004（05）.

〔編輯：王霞〕