探究供配電技術(shù)在高層建筑中的運(yùn)用

【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市建設(shè)的速度不斷加快，為了滿足高層建筑的對(duì)電力的需求，本文筆者依據(jù)自己工作經(jīng)驗(yàn)探究了供配電技術(shù)在高層建筑中的運(yùn)用。

【關(guān)鍵詞】供配電技術(shù)；高層建筑；運(yùn)用探討

1、高層建筑的特點(diǎn)

1.1結(jié)構(gòu)復(fù)雜 高層建筑最突出的特點(diǎn)就建筑的結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，高層建筑的主體建筑比較高、層數(shù)也比較多，相應(yīng)的管道、豎井也多。例如管道有電線管道、水管、排風(fēng)管等：豎井有管理井、樓梯井、電纜井、電梯井等。

1.2功能多 目前，大部分的高層建筑都是附屬的功能十分齊全的綜合性場(chǎng)所，相當(dāng)一部分的高層建筑都集寫(xiě)字樓、商住樓、商場(chǎng)、酒店賓館、娛樂(lè)大廳以及地下車庫(kù)為一體。

1.3設(shè)備多 高層建筑的多綜合功能性決定了其相應(yīng)的設(shè)備眾多，從高層建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)看，分布在高層建筑內(nèi)部的電梯間、樓梯間、消防管系、上下水管、空調(diào)管道、排水管、電纜井等縱橫交錯(cuò)。而建筑房間的各種照明燈具，自動(dòng)空調(diào)、電冰箱、自動(dòng)窗簾、電視機(jī)等家具更是一應(yīng)俱全。

1.4人員密度大 高層建筑作為一個(gè)人員相對(duì)密集的公共場(chǎng)所，每天成百上千甚至上萬(wàn)人進(jìn)出。因此高層建筑不僅人員的密度比較大，人員的流動(dòng)性也非常大。

2、高層建筑供配電系統(tǒng)的內(nèi)客

在高層建筑進(jìn)行供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，兩個(gè)首先前提是計(jì)算用電負(fù)荷和確定負(fù)荷等級(jí)：（1）計(jì)算用電負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷的主要目的是確定供電系統(tǒng)，選擇電氣設(shè)備、變壓器的容量、儀表量程以及導(dǎo)線截面的依據(jù)。目前我國(guó)還沒(méi)有一套準(zhǔn)確而權(quán)威的計(jì)算方法，在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，通常采用單位容量法和需要系數(shù)法。比如同類建筑的負(fù)荷大小可以根據(jù)已經(jīng)投入運(yùn)行的高層建筑的負(fù)荷大小和變壓器容量進(jìn)行估算；（2）確定負(fù)荷等級(jí)。高層建筑的用電負(fù)荷比較大，所以各種用電負(fù)荷有必要對(duì)其進(jìn)行劃分并且區(qū)別性對(duì)待。比如倘若中斷供電將會(huì)導(dǎo)致人員出現(xiàn)傷亡、公共場(chǎng)所的秩序造成混亂、嚴(yán)重?fù)p害社會(huì)利益并帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失的負(fù)荷要將其設(shè)定為一級(jí)負(fù)荷，而一級(jí)負(fù)荷應(yīng)該由兩個(gè)電源進(jìn)行供電，一用一備，當(dāng)其中一個(gè)電源發(fā)生供電故障時(shí)，另一個(gè)電源能夠及時(shí)取代故障電源并發(fā)揮作用。

下面將從低壓配電系統(tǒng)和高壓供電系統(tǒng)兩個(gè)方面分析高層建筑的供配電技術(shù)。

2.1低壓配電系統(tǒng)

在高層建筑中比較常用的低壓配電方式有樹(shù)干式、鏈?zhǔn)?、放射式和混合式四種形式。

（1）樹(shù)干式。樹(shù)干式是指由一條干線將各分配電箱與總配電箱之間相連接的配電方式。樹(shù)干式的優(yōu)點(diǎn)是投資費(fèi)用比較低，施工比較方便。不足的是當(dāng)配電干線發(fā)生故障時(shí)，受影響范圍比較大。因此，樹(shù)干式通常適用于對(duì)負(fù)荷分布比較均勻，設(shè)備容量比較小以及對(duì)供電可靠性要求不高的場(chǎng)所。（2）鏈?zhǔn)?。鏈?zhǔn)酵瑯邮窃谝粭l供電干線上帶多個(gè)分配電箱或用電設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)是線路上沒(méi)有分支點(diǎn)，投資成本比較低，適合電纜線路或穿管敷設(shè)。不足之處在于在線路設(shè)備檢修或發(fā)生故障的時(shí)候，相連的設(shè)備都得停電，供電的可靠性比較差。鏈?zhǔn)酵ǔ＿m用與對(duì)供電的可靠性要求較低的小容量設(shè)備。（3）放射式。放射式是由總配電箱直接供電給分配電箱或負(fù)載的配電方式。其優(yōu)點(diǎn)是各負(fù)荷是單獨(dú)受電，倘若發(fā)生故障影響本身而不會(huì)對(duì)其他回路產(chǎn)生不良影響，因此其比較容易實(shí)現(xiàn)集中控制、供電的可靠性比較高。不足的是線路繁多，系統(tǒng)的靈活性比較差。放射式適用于設(shè)備的容量很大，要求進(jìn)行集中控制的場(chǎng)合。（4）混合式?；旌鲜桨ǚ派涫胶蜆?shù)干式兩種配電形式，在高層建筑中混合式是被采用度最高的配電方式之一。

2.2高壓供電系統(tǒng)

（1）高壓供電方案。由于高層建筑的供電負(fù)荷比較大，其供電通常采用10KV的高壓。一般10KV的高壓供電方案分為三種形式：環(huán)形雙回路供電、雙側(cè)雙回路供電和單側(cè)雙回路供電。環(huán)形雙回路供電的投資成本最高，但相應(yīng)的供電的可靠性也最高；雙側(cè)雙回路供電因?yàn)閮蓚€(gè)電源同時(shí)供電，供電可靠性也比較高；而單側(cè)雙回路供電的投資成本最低，但供電的可靠性也是最低的。所以在高壓供電方案的選擇時(shí)通常依據(jù)不同的投資額度選擇相對(duì)合適的供電形式。

（2）高壓主接線。不同的高壓電源供電形式，高壓主接線方式也是不同的。當(dāng)兩路的高壓電源進(jìn)行同時(shí)供電時(shí)，采取的形式是單母線分段但不設(shè)置母聯(lián)開(kāi)關(guān)。該形式的特點(diǎn)是需要的設(shè)備少，結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，投資成本低。不足的是供電的靈活性和可靠性比較差，在檢修母線故障時(shí)將導(dǎo)致所有用戶停電；當(dāng)兩路的高壓電源一備一用時(shí)，采區(qū)的形式是單母線不分段，該形式的優(yōu)點(diǎn)是線路比較簡(jiǎn)單，投資也比較省而且運(yùn)行十分靈活；而在高層建筑中被廣泛運(yùn)用的方案是設(shè)母聯(lián)開(kāi)關(guān)并且單母線進(jìn)行分段，在任一路電源出現(xiàn)故障時(shí)，母聯(lián)的開(kāi)關(guān)自投，恢復(fù)對(duì)故障電源側(cè)的負(fù)荷供電。該形式接線十分復(fù)雜，投資成本最高，但其供電可靠性是最高的。

3、提高高層建筑供配電技術(shù)的措施

3.1不同負(fù)荷等級(jí)的電源保障

一般情況下，一級(jí)負(fù)荷要有兩個(gè)獨(dú)立的電源進(jìn)行電力供應(yīng)，二級(jí)負(fù)荷要有一個(gè)專用回路或兩個(gè)回路進(jìn)行電力供應(yīng)。為了實(shí)現(xiàn)一級(jí)負(fù)荷的不間斷供電還應(yīng)該啟動(dòng)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組。對(duì)于特殊的設(shè)備（例如事故照明、計(jì)算機(jī)中心和消防中心等）要設(shè)蓄電池組供電，從而確保其供電。另外，為了預(yù)防特殊情況（例如樓塌、地震等），要設(shè)置可充電且可獨(dú)立的干電池應(yīng)燈群，從而保證高層建筑中的人員能夠安全撤離。

3.2采取安全的接地方式

保障高層建筑的供配電系統(tǒng)安全系數(shù)的重要手段就是采取安全的接地方式，目前的高層建筑電氣設(shè)備的工作接地、保護(hù)接地都融合為一體，組成了一個(gè)混合的接地系統(tǒng)。同時(shí)，接地電阻需要滿足不低于四歐姆的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。在滿足高層建筑的基礎(chǔ)鋼筋等自然接地板的接地電阻的前提下，再將水平的人工接地體裝設(shè)好，最后將主要的高層建筑物基礎(chǔ)連接成一個(gè)接地網(wǎng)，這對(duì)提高供配電系統(tǒng)的均衡點(diǎn)位和可靠性都有很大的幫助。

3.3選擇合適的變（配）電所位置

在確定高層建筑的變（配）電所位置時(shí)通常要綜合考慮下列原則：方便設(shè)備吊裝運(yùn)輸、接近負(fù)荷中心和電源側(cè)；不應(yīng)該將變（配）電所設(shè)在有振動(dòng)劇烈的場(chǎng)所；也不應(yīng)該設(shè)在經(jīng)常性積水的場(chǎng)所的正下方（如廁所、浴室）；更不宜設(shè)在有腐蝕性氣體和多霧多塵的場(chǎng)所，而選擇在通風(fēng)以及散熱條件都比較好的場(chǎng)所。

4、結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，隨著我國(guó)高層建筑的不斷發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越重視其建筑中的供配電系統(tǒng)，但因?yàn)楦邔咏ㄖ闹黧w結(jié)構(gòu)、用電容量和供電負(fù)荷的性質(zhì)等都具有很鮮明的自身特點(diǎn)，所以對(duì)供配電技術(shù)在高層建筑的運(yùn)用展開(kāi)深入的研究具有十分重要的意義，希望通過(guò)本文的分析探究，能夠在一定程度上給相關(guān)行業(yè)的從業(yè)人員一些理論借鑒。

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