供配電設(shè)計(jì)在現(xiàn)代高層建筑中的應(yīng)用探討

甘肅科地工程咨詢有限責(zé)任公司　蔣志剛

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供配電設(shè)計(jì)在現(xiàn)代高層建筑中的應(yīng)用探討

甘肅科地工程咨詢有限責(zé)任公司蔣志剛

【摘要】在高層建筑電氣的施工過程中，其中比較重要的步驟就是對供配電的設(shè)計(jì)，要能夠在確保供電要求的前提下，提高供電的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)對配電線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)。要根據(jù)建筑物的具體特征、使用的用途、建筑物整體的結(jié)構(gòu)、對電壓的需要，一起進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)出最適合建筑物的供配電方案，確保在使用的過程中能夠更加的安全可靠。針對高層建筑的供配電設(shè)計(jì)進(jìn)行分析討論，找出最適合的設(shè)計(jì)方案，使用相關(guān)的技術(shù)，盡可能地避免因?yàn)楣┡潆娫O(shè)備的設(shè)計(jì)問題所引發(fā)的危險(xiǎn)。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；電氣；供配電；設(shè)計(jì)

0　前言

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑電氣的供配電設(shè)備對電力資源造成了很多的浪費(fèi)，存在的安全隱患也越來越多，因?yàn)楣┡潆娫O(shè)備的安全問題所出現(xiàn)的事故也越來越多。尤其是高層建筑的供配電設(shè)備更是如此，高層人口多，用電量大，如果在供配電設(shè)計(jì)沒有做好，會(huì)出現(xiàn)很多電力資源的浪費(fèi)，當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，還會(huì)造成大量的人員傷害和財(cái)產(chǎn)損失，對人們的生活安全起不到相應(yīng)的保障。所以，在高層的配電線路中，要在建設(shè)之前的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，就要對其中的各方面因素進(jìn)行相應(yīng)的考慮，保證供電系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下，保證人民群眾的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全。

1　現(xiàn)代高層建筑對供配電設(shè)計(jì)的要求

現(xiàn)階段的高層建筑，除了有居民住宅，還有一部分的高層建筑中包含了娛樂、生活、辦公一體的高層建筑群。這就要求高層建筑要有多功能的作用，除了要考慮到基本居民生活的需要，還應(yīng)該考慮到商業(yè)化的設(shè)備，比如：消防設(shè)備、排水設(shè)備等等，都要進(jìn)行相應(yīng)的考慮。對高層建筑中的配電設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)前，先要對高層建筑的實(shí)際情況做一個(gè)整體的了解，對其中的供電有什么需求，按照建筑物的需求制定一套合理的電路設(shè)計(jì)方案，按照建筑物的規(guī)模對線路的方向進(jìn)行設(shè)計(jì)，將所有問題考慮全面后，再對使用的線路和設(shè)備進(jìn)行選擇，使用專業(yè)的技術(shù)，對供配電設(shè)備進(jìn)行安裝。如圖1所示，為某住宅高層的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖，這類設(shè)計(jì)就完全符合高層建筑的供配電設(shè)計(jì)要求[1]。

2　供配電設(shè)計(jì)的原則

2.1優(yōu)化原則

在對高層建筑進(jìn)行供配電設(shè)計(jì)時(shí)，一定要考慮到建筑本身的需求，要盡可能地避免資源的浪費(fèi)，走可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，優(yōu)化建筑的供配電設(shè)備。要在能夠保障建筑物的供電需求的同時(shí)，還要滿足所使用的電氣設(shè)備能夠很好地滿足對電能的控制[2]。

圖1　某高層的供配電結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

2.2高效運(yùn)行原則

要保證供電系統(tǒng)的高效運(yùn)行，減少電能對供配電設(shè)備的損耗，也能夠減少電能的維修和建設(shè)過程的資源。保證高層建筑中的用電設(shè)備能夠穩(wěn)定的運(yùn)行，還能夠減少供配電設(shè)備的經(jīng)濟(jì)消耗。

2.3負(fù)荷原則

在高層建筑的供配電設(shè)計(jì)中要注意對設(shè)計(jì)的系數(shù)做科學(xué)合理的調(diào)整，能夠有效地提高資源的利用率，延長設(shè)備的使用壽命，還能夠調(diào)整電壓負(fù)荷的運(yùn)行指數(shù)，盡可能地選用節(jié)能設(shè)備對供配電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，能夠有效地節(jié)約電能資源。

3　如何對現(xiàn)代高層建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1確定負(fù)荷等級，對負(fù)荷容量進(jìn)行計(jì)算

要按照相關(guān)的法律法規(guī)對高層建筑中的負(fù)荷等級進(jìn)行判定，對其中的負(fù)荷容量進(jìn)行計(jì)算。高層建筑無論是生活住宅還是商業(yè)住宅都要配備基本的負(fù)荷容量，比如：消防設(shè)備、電梯、應(yīng)急照明設(shè)施等等。具體的劃分中，普通的居民住宅，要能夠供應(yīng)基本的用電負(fù)荷，包括普通的家用電器的運(yùn)行和照明設(shè)備的使用，達(dá)到居民用電的符合標(biāo)準(zhǔn)。而商業(yè)高層建筑就要在保證基本設(shè)備負(fù)荷的同時(shí)，還要保證普通電梯、客戶電梯、商業(yè)電梯的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，要達(dá)到商業(yè)用電的標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下，我們常用的計(jì)算方式是負(fù)荷密度法和單位容量法[3]。

3.2供配電的電壓設(shè)計(jì)

為了保證高層建筑的供電系統(tǒng)能夠順利的運(yùn)行，在設(shè)計(jì)的過程中。一定要嚴(yán)格的按照相關(guān)的規(guī)章制度進(jìn)行設(shè)計(jì)。我們可以根據(jù)高層建筑的基本情況，判定建筑對電壓是否有重量級的要求，可以采用一到兩組應(yīng)急發(fā)電組，當(dāng)建筑發(fā)生供配電故障時(shí)，還能夠通過應(yīng)急發(fā)電組的使用保證建筑的正常用電。賒借電源一般的配置都是10kv的獨(dú)立高壓電源，低壓配電電壓一般在380/220V。

3.3變電設(shè)備所的具體分布

在建筑供配電的設(shè)計(jì)中，要根據(jù)負(fù)荷的具體情況和負(fù)荷量的大小，對變電設(shè)備的具體位置進(jìn)行確定。當(dāng)建筑的負(fù)荷率達(dá)到百分之七十五到八十五之間時(shí)，一般情況下我們都會(huì)選擇將變電所建在兩百米左右，如果建筑的電容量達(dá)到了500kw，變電設(shè)備所就必須要建設(shè)在兩百米之外?，F(xiàn)階段的高層建筑一般情況下都會(huì)把變電設(shè)備所建設(shè)在地下一層，如圖2所示，為某10kv高壓電源的變電所設(shè)計(jì)圖[4]。

3.4高電壓與低電壓的結(jié)線方式與運(yùn)行方式

在高層建筑中，一般情況下，都會(huì)使用一路10kv的高壓線進(jìn)線，使用單母線運(yùn)行的方式，每一段母線都獨(dú)立工作，當(dāng)其中一部分的母線出現(xiàn)故障，另外的母線還能夠維持正常的運(yùn)行。要注意在設(shè)計(jì)的過程中，要在低壓線位置設(shè)計(jì)一段應(yīng)急的母線，防止正常使用的母線故障電壓超負(fù)荷。

圖2　 某10kv高壓電源的變電所設(shè)計(jì)

4　結(jié)語

綜上所述，高層建筑中供配電的設(shè)計(jì)需要遵循設(shè)計(jì)的原則，在設(shè)計(jì)的過程中，要根據(jù)電壓負(fù)荷的容量進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，確保供配電設(shè)備能夠準(zhǔn)確的運(yùn)行，也能夠直接的決定供配電設(shè)備是否能夠達(dá)到要求，在電源的選取和變電設(shè)備的選取步驟上，一定要根據(jù)高層建筑的實(shí)際情況，供電需求進(jìn)行選擇，能夠減少對資源的浪費(fèi)，還能夠保證供電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，所以，供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一定要的到相應(yīng)的重視，不能馬虎。

參考文獻(xiàn)

[1]楊云娜.建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中各種接地系統(tǒng)的探討[J].電子技術(shù)與軟件工程,2015,06:138-139.

[2]于淼.高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓供配電系統(tǒng)安全性的考慮[J].現(xiàn)代物業(yè)(上旬刊),2015,05:38-39.

[3]張紹暉.探討高層建筑電氣設(shè)計(jì)低壓供配電系統(tǒng)的可靠性[J].中華民居(下旬刊),2014,06:163.

[4]韓東旭,冀石,韓卓,王喜越.建筑電氣中供配電線路的設(shè)計(jì)探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2014,10:106.

蔣志剛（1982—），男，甘肅蘭州人，大學(xué)本科，中級工程師，研究方向：市政類供配電設(shè)計(jì)。

作者簡介：