淺談高層建筑電氣中低壓配電設(shè)計(jì)

王成龍　王文靜　張安鋒

摘 要：高層建筑電氣系統(tǒng)當(dāng)中，低壓配電系統(tǒng)占據(jù)的地位十分重要。假如高層建筑電氣領(lǐng)域中的低壓配電設(shè)計(jì)不是十分科學(xué)合理，那么留下安全隱患的幾率非常高。依據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)文獻(xiàn)資料的記載，詳細(xì)分析高層建筑低壓配電設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的原則，并分析高層建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中涉及到的內(nèi)容，希望可以對高層建筑低壓配電設(shè)計(jì)效果做出一定保證。

關(guān)鍵詞：高層建筑;電氣;低壓配電設(shè)計(jì)

一、高層建筑電氣系統(tǒng)的特點(diǎn)

1.1 涉及到的用電設(shè)備種類繁多

由于復(fù)雜性和龐大性，高層建筑對電氣設(shè)備的要求比低層建筑更為嚴(yán)格。高層電氣設(shè)備分析包括給排水系統(tǒng)，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)，制冷與供熱系統(tǒng)，通風(fēng)系統(tǒng)和電梯。并且在建筑行業(yè)不斷發(fā)展以及人們需求不斷增加下，建筑功能更加完善，建筑結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，在一定程度上給高層建筑中的用電設(shè)備帶來一定壓力，給高層建筑供電系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運(yùn)行帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

1.2 用電量大

因高層建筑的容量和承載力都比普通低層建筑大，所以其用電負(fù)荷和用電量也比較大。高層住宅建筑用電量要比普通低層住宅用電量高，更不用說具有酒店、辦公樓等功能的商務(wù)性高層，其用電量更加明顯，用電量的增加，增大建筑的用電負(fù)荷，為滿足高層建筑的用電需求，加強(qiáng)對低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有其必要性。

1.3 對供電可靠性提出更高要求

高層建筑的住戶相對于低層建筑更多，因此對于電力的需求也遠(yuǎn)大于低層建筑，為保證高層建筑用電的穩(wěn)定性和安全性，主要應(yīng)用一級負(fù)荷、二級負(fù)荷兩種情況，一級負(fù)荷需要配備2套相互獨(dú)立的供電系統(tǒng)，以確保即使一套系統(tǒng)出現(xiàn)問題，另一套系統(tǒng)也可以代替其繼續(xù)工作，保證高層建筑各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。此外，為應(yīng)對突發(fā)事件，高層建筑中還應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)應(yīng)急電源，如發(fā)電機(jī)、應(yīng)急燈等設(shè)備，以為建筑內(nèi)的用戶提供可靠電源。

1.4 電氣系統(tǒng)更加復(fù)雜

高層建筑對于功能的需求更大更多，在進(jìn)行供電時(shí)系統(tǒng)也就更復(fù)雜，通常會涉及多個(gè)電氣系統(tǒng)，并且每個(gè)電氣系統(tǒng)下還會設(shè)計(jì)相互連接相互影響的子系統(tǒng)，這一設(shè)計(jì)方式也在一定程度上增加整個(gè)電氣系統(tǒng)的復(fù)雜程度。另外，為提高高層建筑工作效率，自動化控制系統(tǒng)在高層建筑中得到廣泛應(yīng)用，所以電氣系統(tǒng)對智能化也提出非常高的要求，這也增加了電氣系統(tǒng)的復(fù)雜性。

1.5 變配電系統(tǒng)呈現(xiàn)分散性特點(diǎn)

在高層建筑中用電規(guī)模的增加導(dǎo)致電荷分配呈現(xiàn)出分散性特點(diǎn)，為保證供電的穩(wěn)定性需要采用多個(gè)配電中心對高層建筑進(jìn)行輸電，這一供電方式不僅實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供電，同時(shí)也大大節(jié)省了電纜材料，降低企業(yè)對電力網(wǎng)絡(luò)的投入成本。高層建筑中通常會配備多個(gè)配電房，分布在建筑物的各個(gè)角落，如地下室，頂層和地面?？勺兣潆娤到y(tǒng)還包括監(jiān)控室，配線室，控制室等部門，這些功能室需要占用建筑物的空間，另外為保證高層建筑中電梯的穩(wěn)定運(yùn)行，還需要在電梯附近設(shè)置專門的配電間。

二、高層建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的原則

2.1 合理高效原則

開展高層建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)工作的過程中，電能損耗問題應(yīng)當(dāng)?shù)玫接行У乜刂?，電能損耗中包含的是間接損耗及直接損耗，這些都應(yīng)當(dāng)?shù)玫匠浞值刂匾?。在對高層建筑電氣系統(tǒng)各項(xiàng)性能做出保證的前提條件下，切實(shí)提升低壓配電設(shè)計(jì)方案的安全性及適應(yīng)性，盡可能降低配電系統(tǒng)建設(shè)過程中的資源消耗量，并對低壓配電系統(tǒng)電力負(fù)荷的均勻性做出一定保證。在條件運(yùn)行的情況下，應(yīng)當(dāng)在低壓配電系統(tǒng)當(dāng)中盡可能使用節(jié)能型設(shè)備，以便于可以讓低壓配電系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中的維護(hù)費(fèi)用得到有效地控制，促使電力能源的穩(wěn)定性及安全性得到大幅度提升。

2.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)

在高層建筑低壓配電設(shè)計(jì)工作進(jìn)行的過程中，應(yīng)當(dāng)善于應(yīng)用建筑本身的特征及優(yōu)勢，在實(shí)際工作的過程中，詳細(xì)分析低壓配電設(shè)計(jì)中的資金投入量，并養(yǎng)成節(jié)能減排觀念，促使低壓配電設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性及合理性得到保證。在設(shè)計(jì)的過程中，低壓配電設(shè)計(jì)方案的可行性及適應(yīng)性應(yīng)當(dāng)?shù)玫匠浞值刂匾?，促使高層建筑中各個(gè)電氣設(shè)備都可以穩(wěn)定運(yùn)行，并讓用戶的實(shí)際用電需求得到滿足。除去上文中所說的問題之外，高層建筑配電系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的過程中，也應(yīng)當(dāng)讓用戶的各個(gè)電氣設(shè)備用電量得到有效地控制。與此同時(shí)，全面針對高層建筑中各個(gè)電氣設(shè)備的用電安全性進(jìn)行分析之后，低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行的過程中，各個(gè)線路之間都應(yīng)當(dāng)維持一段安全距離，應(yīng)用絕緣強(qiáng)度比較高的導(dǎo)線，高層建筑物頂部以及公共區(qū)域當(dāng)中應(yīng)當(dāng)妥善安裝防雷擊裝置，并依據(jù)本工程項(xiàng)目實(shí)際情況，科學(xué)合理的在各種接地技術(shù)及防靜電技術(shù)當(dāng)中進(jìn)行選擇，以便于可以對建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行安全性及穩(wěn)定性做出一定保證。

三、高層建筑電氣中低壓配電設(shè)計(jì)

3.1 供電需求設(shè)計(jì)

在對高層建筑電氣中低壓配電進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)從整體出發(fā)，首先保證必須配備兩個(gè)以上的供電電源，除此之外還應(yīng)當(dāng)配備充足的應(yīng)急電源和備用電源，綜合考慮高層建筑各種情況，從而實(shí)現(xiàn)保證供電量滿足實(shí)際需求。

3.2 電源設(shè)計(jì)

高層建筑對配電設(shè)計(jì)的低壓電源提出了更高的要求，除了大量的電力設(shè)備安裝在一個(gè)負(fù)載和兩個(gè)負(fù)載，其他要滿足電力設(shè)備的電力需求，必須提供強(qiáng)大的電力供應(yīng)電力方面，為達(dá)到這一目的，高層建筑在設(shè)計(jì)時(shí)一般采用雙向獨(dú)立供電方式，雙向供電方式一般來自同一變電所的母線段或不同的變電站，因此即使在發(fā)生斷電后，可以使用另一條電路進(jìn)行供電，以確保所有電氣設(shè)備穩(wěn)定正常運(yùn)行。

3.3 配變電所設(shè)計(jì)

高層建筑中的配變電所設(shè)置應(yīng)當(dāng)做到布局的合理性。首先，在選擇地點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該放在人口流量較小的地區(qū)，同時(shí)避開低洼地區(qū)。配電室要積極做好防潮、防塵措施，為所有設(shè)備的安全運(yùn)行提供良好環(huán)境。配電變壓器容量也是配變電所設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮的問題，根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行合理選擇，保證其正常工作功率控制在限定功率的60%以內(nèi)。為保證配變電所運(yùn)行質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)配備專門管理人員加強(qiáng)對配變電所的巡視和檢查。在高層建筑電氣中的低壓配電設(shè)計(jì)中，為在突發(fā)事故出現(xiàn)時(shí)及時(shí)更換線路，應(yīng)當(dāng)采用模塊供電方式，只有這樣才能更好的保證供電質(zhì)量。

結(jié)束語

在低壓配電設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)師通過對高層建筑的整體功能，結(jié)構(gòu)和用電需求分析，合理的低壓配電設(shè)計(jì)，提高高層建筑供電效率，實(shí)現(xiàn)能源資源的節(jié)約，保證各用電設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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