關(guān)于高層建筑中供配電技術(shù)的運(yùn)用探討

王智 熊偉

摘 要 現(xiàn)代化的高層建筑內(nèi)安裝了大量的電氣系統(tǒng)和設(shè)備，對供配電方面提出了更高的要求。對高層建筑中供配電技術(shù)的運(yùn)用加以完善，特別是提高供配電技術(shù)運(yùn)用的安全性和可靠性至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞 高層建筑，供配電技術(shù)，運(yùn)用

1引言

隨著中國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，中國的城市化進(jìn)程也逐漸加快，當(dāng)前城市內(nèi)的高層建筑無論從規(guī)模上還是從數(shù)量上都較以往有了一個很大的提高。按照高層建筑的用途來說，當(dāng)前城市內(nèi)的高層一般可以分為住宅型高層建筑和商業(yè)型高層建筑，但無論是哪一類高層建筑內(nèi)都裝設(shè)了大量的電氣設(shè)備、動力設(shè)備、安全防護(hù)系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)等等，這些裝置的應(yīng)用一方面促進(jìn)了高層建筑功能的完善，滿足了人們生活和工作的需要，但同時也對供配電方面提出了更高的要求。

現(xiàn)階段，隨著"智能樓宇"等概念的提出，可以預(yù)見到，未來的城市高層建筑對供配電方面的要求會變地更高，一旦高層建筑的供配電方面出現(xiàn)問題，輕則給建筑使用者帶來生活或工作方面的不便，重則還可能帶來嚴(yán)重的安全隱患，甚至引發(fā)火災(zāi)等事故。因此，對高層建筑中供配電技術(shù)的運(yùn)用加以完善，特別是提高供配電技術(shù)運(yùn)用的安全性和可靠性至關(guān)重要。

2高層建筑供配電系統(tǒng)的特點

高層建筑與傳統(tǒng)建設(shè)的最大區(qū)別就是其樓層比較高，在縱向上擁有更大的空間跨度。而為了滿足高層建筑的正常使用需求，在建筑內(nèi)的每一層都會安裝相應(yīng)的電氣系統(tǒng)，即每一層都要保障供電需求。但在實際應(yīng)用中，供配電系統(tǒng)會隨著縱向跨度的增加而降低其工作可靠性，風(fēng)險性也會隨之增加。如高層建筑的供配電系統(tǒng)往往需要更為復(fù)雜的布線設(shè)計，而且對供電線路的傳輸管線質(zhì)量要求也相對更高。

同時，現(xiàn)代化的高層建筑在功能用途上往往還具有多樣化的特點，如地下一層是停車場，地面一層到三層是超市等商業(yè)用途，三層以上是辦公寫字樓或者商業(yè)住宅樓等等，不同樓層的功能用途不同，造成其對電力的需求也存在差異，往往需要根據(jù)實際用途分別進(jìn)行電力設(shè)置，這顯然會給高層建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計增加難度。并且這其中的一些樓層單元可能對電能的需求量巨大，這也在一定程度上增加了高層建筑供配電系統(tǒng)的風(fēng)險。

現(xiàn)代化的高層建筑內(nèi)安裝了大量的電氣系統(tǒng)和設(shè)備，建筑在安防等方面的智能化程度也顯著提高，一旦供配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就可能給建筑的正常使用帶來極大的不便，甚至還可能造成一定的安全隱患，需要引起我們的充分重視。

3高層建筑中運(yùn)用供配電技術(shù)主要涉及到的內(nèi)容

現(xiàn)代高層建筑內(nèi)安裝了很多智能化的系統(tǒng)，如門禁系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)、智能消防系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)等等，此外還安裝有大量的動力設(shè)備以及電熱設(shè)備等，而這些系統(tǒng)和設(shè)備都需要消耗大量的電能，這對供配電系統(tǒng)的設(shè)計提出了更高的要求。當(dāng)前技術(shù)人員在高層建筑中運(yùn)用供配電技術(shù)時需要確定以下兩個方面的內(nèi)容。

1.確定電力負(fù)荷等級

高層建筑中所有的用電設(shè)備都可以被看作是電力負(fù)荷，而電力負(fù)荷根據(jù)供配電的可靠安全性以及中止供電時所可能造成的影響可以分為以下三種：一級負(fù)荷、二級負(fù)荷、三級負(fù)荷。其中，一級負(fù)荷是指一旦中止供電就可能會對高層建筑的正常使用帶來嚴(yán)重影響，如可能造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失或危害建筑使用者的人身財產(chǎn)安全的系統(tǒng)或設(shè)備，如大型的國際會議室、手術(shù)室等等；二級負(fù)荷是指一旦中止供電會造成比較嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失或影響的系統(tǒng)或設(shè)備，如普通高層建筑的照明系統(tǒng)等等；三級負(fù)荷概括指一級負(fù)荷和二級負(fù)荷以外的所有電力負(fù)荷。對于供配電系統(tǒng)的設(shè)計人員而言，首先要做的就是根據(jù)建筑電氣系統(tǒng)以及設(shè)備的用途來劃分電力負(fù)荷的等級。

2.進(jìn)行電力負(fù)荷計算

當(dāng)前對于高層建筑電力負(fù)荷的計算還沒有形成準(zhǔn)確的方法，實際中使用較多的是系數(shù)法和單位指標(biāo)法，如根據(jù)高層建筑的施工設(shè)計圖采用單位指標(biāo)法進(jìn)行計算，這類方法顯然會帶來一定的誤差。當(dāng)前比較流行的方法是依據(jù)變壓器的使用情況進(jìn)行負(fù)荷率以及容量的計算，然后在此基礎(chǔ)上類推同類建筑中的電負(fù)荷使用情況，這種方法可以在一定程度上改善電力負(fù)荷的計算質(zhì)量。

4高層建筑中供配電技術(shù)的運(yùn)用

1.供配電的選擇和配置

高層建筑通常會采用一、二級負(fù)荷，組成高層建筑的供電電源至少需要兩個或以上。在確定供電電源時，必須依據(jù)供電情況和用電容量來確定供電電源的數(shù)量。同時，還要對供配電系統(tǒng)的建設(shè)成本、運(yùn)行成本等進(jìn)行充分考慮，在滿足供配電可靠性的基礎(chǔ)上還有兼顧經(jīng)濟(jì)性。高層建筑內(nèi)使用的高壓用電設(shè)備或容量較大的設(shè)備如果是一級負(fù)荷，為了確保供電的可靠性，應(yīng)至少配置兩個供電電源。如果對電容量需求不大，可以選取第二低位電源。因此，在進(jìn)行供配電系統(tǒng)的設(shè)計時應(yīng)該充分考慮建筑實際的用電負(fù)荷，對于一級負(fù)荷應(yīng)安裝應(yīng)急發(fā)電機(jī)組以備突發(fā)事故的發(fā)生，照明系統(tǒng)可以安裝蓄電池組作為備用電源。此外，對于一些集商場、酒店以及娛樂設(shè)施為一體的綜合性高層建筑，考慮到內(nèi)部人群的密度比較大，應(yīng)該增設(shè)應(yīng)急電源，以降低因電力間斷而造成的影響。

2.保安電源的自動切換

高層建筑要重視對火災(zāi)的防范，首先就需要確保安全用電，而保安電源采用自動切換裝置，是確保供電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的一種有效措施。具體而言，采用保安電源具有以下優(yōu)勢：（1）自動完成保安電源的聯(lián)通與間斷，電源管理的自動化程度較高，這不僅可以有效節(jié)省人力，而且具有較高的靈敏性，降低了不必要的損失。（2）保安電源一般都具有兩個發(fā)電機(jī)電源，主電源出現(xiàn)異常時，可以自動切換至備用電源（主要是柴油發(fā)電機(jī)組），這在電力供應(yīng)突然中斷的情況下，維持高層建筑最基本的用電需求具有極其重要的意義。（3）保安電源的自動切換功能本身就是提高供配電可靠性的一種有效措施，如果是依靠人工進(jìn)行切換操作，一方面在反應(yīng)靈敏性上存在一定的滯后性，另一方面還可能因為操作不當(dāng)而造成切換開關(guān)損壞，進(jìn)而造成故障率提高。（4）保安電源的自動切換發(fā)生是根據(jù)開關(guān)兩側(cè)的電壓及電流量化分析的結(jié)果進(jìn)行判斷的，這顯然比人為估計的會準(zhǔn)確的多，能夠獲得更加安全的切換保證。（5）主電源和備用電源兩個部分組成自動切換電源，采用串聯(lián)線路連接，在相互切換時，切換的速度得以提高，電源的實用性強(qiáng)，避免了切換過程中的風(fēng)險。

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