高層建筑配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安全性分析

田少波

（北京三磊建筑設(shè)計(jì)有限公司，北京　100048）

高層建筑配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安全性分析

田少波

（北京三磊建筑設(shè)計(jì)有限公司，北京100048）

受城市建筑用地面積的限制等客觀因素的影響，高層建筑成為現(xiàn)代城市建筑發(fā)展的主流趨勢(shì)，并且我國(guó)日漸成熟的建筑能力為高層建筑的順利發(fā)展提供可能。高層建筑與低層建筑相比較而言，對(duì)于它的配電系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、供水系統(tǒng)等都提出更為嚴(yán)苛的要求。人們?cè)谙硎芨邔咏ㄖ?lái)的開(kāi)闊視野的同時(shí)，對(duì)高層建筑的配套系統(tǒng)同樣格外關(guān)注。本文以高層建筑配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為例，來(lái)具體介紹高層建筑中配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及安全性的分析，為當(dāng)下高層建筑提供參考。

高層建筑配電系統(tǒng)安全性

配電系統(tǒng)是高層建筑必不可少的組成部分，配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量成為衡量高層建筑水平高低的重要標(biāo)準(zhǔn)。配電系統(tǒng)與人們的日常生活息息相關(guān)，同時(shí)也存在著一定的安全隱患。近年來(lái)高層建筑的配電系統(tǒng)日趨完善，結(jié)合時(shí)代發(fā)展的要求不斷更新提高高層建筑配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。但在取得進(jìn)步的同時(shí)，我國(guó)高層建筑配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)也存在問(wèn)題，技術(shù)水平仍然有很大的進(jìn)步空間。在此文中筆者結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出了提高高層建筑配電設(shè)計(jì)安全性的舉措，旨在促進(jìn)我國(guó)高層建筑配電設(shè)計(jì)水平的提高。

1　高層建筑及其配電系統(tǒng)的特點(diǎn)

高層建筑與其他建筑相比較有其自身的特點(diǎn)。具體表現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及人員數(shù)量眾多，并且對(duì)于配套設(shè)施的要求更加嚴(yán)格。高層建筑在關(guān)注外形結(jié)構(gòu)美觀的同時(shí)，更加偏重的內(nèi)部配套設(shè)施的完善與安全。配電系統(tǒng)作為高層建筑配套設(shè)施中的重中之重與人們生活工作息息相關(guān)。高層建筑在我國(guó)快速發(fā)展的時(shí)間并不長(zhǎng)，因此關(guān)于高層建筑的配電設(shè)計(jì)我們是處于探索前進(jìn)的階段。但隨著電氣自動(dòng)化設(shè)備的快速普及，對(duì)于高層建筑配電設(shè)計(jì)來(lái)講十分具有挑戰(zhàn)。高層建筑的配電設(shè)計(jì)必須提高水平從而與當(dāng)前對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的大量需求相匹配。配電系統(tǒng)在一定程度上來(lái)講是衡量高層建筑質(zhì)量的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)。而衡量配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要標(biāo)準(zhǔn)是完備性、安全性、實(shí)用性。在進(jìn)行高層建筑配電設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)，提升高層建筑配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。

2　高層建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1負(fù)荷等級(jí)

高層建筑的用電設(shè)備數(shù)量眾多，大量用電設(shè)備增大了高層建筑的供電負(fù)荷。在進(jìn)行高層建筑配電設(shè)計(jì)時(shí)要注意用電成本的節(jié)約，合理設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)。在配電設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)秉承區(qū)別對(duì)待、能停則停的設(shè)計(jì)原則。所謂區(qū)別對(duì)待是將高層建筑負(fù)荷按照一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定性分級(jí)。一是根據(jù)建筑物類(lèi)別進(jìn)行分類(lèi)；一是根據(jù)用電設(shè)備的用電負(fù)荷進(jìn)行分類(lèi)。一般來(lái)講，消防用電設(shè)備在一類(lèi)高層建筑中要遵循一級(jí)負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)。相應(yīng)的在二類(lèi)高層建筑中消防用電則要按照二級(jí)負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行供電?？傊邔咏ㄖ袊?yán)格區(qū)分負(fù)荷等級(jí)是高層建筑配電設(shè)計(jì)合理與安全的重要保障。

2.2供電電源電壓及主結(jié)線

高壓供電是高層建筑通常選擇的供電方式，這是由高層建筑較大的供電負(fù)荷決定的。供電電壓在各地區(qū)都有不同的標(biāo)準(zhǔn)。在我國(guó)10KV是比較常見(jiàn)的供電電壓。在選擇高壓供電主結(jié)線時(shí)單母線制以其投資少、實(shí)用性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)成為首選。

2.3有關(guān)用電負(fù)荷的計(jì)算問(wèn)題

針對(duì)高層的電負(fù)荷計(jì)算問(wèn)題，在業(yè)界暫未形成定論。在進(jìn)行高層電負(fù)荷時(shí)，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)或個(gè)人會(huì)選擇自己熟練的計(jì)算方法。但需要系數(shù)法或者變形的需要系數(shù)法還有單位容量法在建筑過(guò)程中是比較管用的計(jì)算方法。

2.4變壓器的選擇

變壓器是高層建筑配電系統(tǒng)必不可少的裝置。對(duì)于高層建筑來(lái)講其變壓器的容量均比較大，通常單機(jī)容量都會(huì)超過(guò)1600KVA。大容量的變壓器具有自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，它的效率一般比較高。在選擇變壓器時(shí)容量并不是唯一的選擇標(biāo)準(zhǔn)，要綜合各方面的因素來(lái)確定變壓器的臺(tái)數(shù)以及選擇合適容量的變壓器。在安裝變壓器時(shí)依據(jù)空調(diào)設(shè)備的分組來(lái)進(jìn)行，通常會(huì)獲得不錯(cuò)的效果。

2.5變配電所位置的選擇

變配電所位置的選擇需要綜合多方面的因素，合理選擇變配電所的位置的最終目標(biāo)是降低成本，保障安全。通常來(lái)講變配電所位置的選擇要遵循五方面的原則。分別是：第一，與負(fù)荷中心要接近；第二，便于安裝進(jìn)出線；第三，更接近與電源一側(cè)；第四，方便配電設(shè)備的運(yùn)輸與安裝；第五，盡量避開(kāi)存在劇烈震動(dòng)的地方或容易產(chǎn)生爆炸危險(xiǎn)的位置。當(dāng)然變配電所在選擇過(guò)程中能夠滿(mǎn)座所有的標(biāo)準(zhǔn)要求是十分困難的，但是變配電所的選擇十分重要，在選擇過(guò)程中需要盡量綜合各方面的因素，使得變配電所能夠發(fā)揮最大的實(shí)用價(jià)值。

3　提高高層建筑配電系統(tǒng)的安全可靠性的措施

結(jié)合多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為提高高層建筑配電系統(tǒng)安全性可以從三個(gè)方面著手：一是，關(guān)于氣體放電燈、微波爐等非線性負(fù)荷用電設(shè)備。這類(lèi)設(shè)備的負(fù)荷電流具有特殊性，在這類(lèi)設(shè)備中多次諧波電流存在于負(fù)荷電流中。而3次及其奇數(shù)倍諧波在中性線內(nèi)不是勻相抵消而是疊加的，如此增大了電流，使得中性線過(guò)載發(fā)熱，從而減少了配電系統(tǒng)的使用壽命，并且存在因?yàn)槎搪范鸹馂?zāi)的安全隱患。二是，計(jì)算機(jī)在用電過(guò)程中減少間斷使用的頻率，降低電源輸出功率。三是，應(yīng)區(qū)別對(duì)待已知使用設(shè)備與未知使用設(shè)備的額定電流。一般來(lái)講己知使用設(shè)備都應(yīng)大于設(shè)備額定電流的1.35倍，而未知使用設(shè)備者不應(yīng)小于11A。

4　結(jié)語(yǔ)

我國(guó)建筑業(yè)在新時(shí)期獲得突飛猛進(jìn)的發(fā)展，以我國(guó)近年來(lái)高層建筑的發(fā)展現(xiàn)狀可見(jiàn)一斑。高層建筑幾乎成為當(dāng)前大中小城市建筑發(fā)展的主流趨勢(shì)。高層建筑在強(qiáng)勢(shì)發(fā)展過(guò)程中，日漸暴露出來(lái)的問(wèn)題引起人們的關(guān)注。其中配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的安全性成為人們關(guān)注的重中之重。根據(jù)前面的分析，新時(shí)期我國(guó)高層建筑配電設(shè)計(jì)面對(duì)全新的時(shí)代發(fā)展要求，為更好的滿(mǎn)足人們的要求，我們的建筑業(yè)要加緊更新高層配電設(shè)計(jì)技術(shù)的速度，為人們提供更加優(yōu)越的高層生活環(huán)境。

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