淺議高層建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計

田海濤

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展和城鎮(zhèn)化的推進，為滿足城市居民的需求，涌現(xiàn)出大量高層和超高層建筑。同時，科技社會的發(fā)展，讓人們對超高建筑有了新的需求。除了良好的建筑質(zhì)量以外，還要求具有較高的舒適度、良好的智能性等。因此，要求我們在對高層建筑電氣工程的建設(shè)中把握消費者的使用需求，在滿足人們舒服、智能化住宅需求的基礎(chǔ)上，發(fā)揮好電氣工程功能的優(yōu)勢。本文據(jù)此展開研究，提出優(yōu)化供配電系統(tǒng)質(zhì)量，推動電氣工程良好發(fā)展，保障使用者滿意度的方案。

關(guān)鍵詞：高層建筑;電氣工程;供配電

社會的進步，經(jīng)濟的飛速發(fā)展，逐漸涌現(xiàn)出各種現(xiàn)代電器，用電需求不斷增加，給供電系統(tǒng)帶來了巨大的壓力。假設(shè)配電系統(tǒng)存在安全隱患， 則造成的損失難以預(yù)料。所以，配電系統(tǒng)的安全性、可靠性、合理性和節(jié)能性顯得至關(guān)重要。其中，高層建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計專業(yè)性、復(fù)雜性極高，所涉及的專業(yè)知識也非常多，因此必須在電力系統(tǒng)實情的基礎(chǔ)上，融合多種專業(yè)知識進行供配電系統(tǒng)設(shè)計，從而實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計之目的。

1 高層建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計

1.1 高壓配電系統(tǒng)設(shè)計

一個高層建筑對于電力資源是高層建筑的必不可少的，需要用到電力的設(shè)備很多，同時介于高層建筑兼有一級、二級、三級用電負荷，當下的高層建筑絕大部分是使用兩路獨立的電源供電且每一電源能承受該高層建筑全部負荷用電需要，采用分段單母線方式接線，正常情況下兩路電源分列運行供電，當一電源發(fā)生故障時另一電源不應(yīng)同時受到損壞。如此一來可以大幅提升高層建筑的用電水平。高壓配電系統(tǒng)在高層建筑中占據(jù)著極為重要的地位，其高壓配電系統(tǒng)使用的分段單母線接線方案，可以讓線路在使用的過程中靈活操作，而且能夠自動切換，運行過程中可以互相作為對方的備用設(shè)備，保證電力的運行過程安全順暢[1]。

1.2 低壓終端配電箱的設(shè)計

低壓終端配電箱的設(shè)計需要把開關(guān)設(shè)備電氣測量儀表和相應(yīng)的輔助控制設(shè)備一同都組裝到半封閉或封閉的金屬柜中，以此來達到電氣接線的多方面要求，形成低壓配電系統(tǒng)裝置，并且運用自動或手動的開關(guān)方法來通斷電路。在變電所中，采用儀表測量的方法可以保證每類運行參數(shù)得到顯現(xiàn)，還可以對一些電氣參數(shù)做有效調(diào)節(jié)工作，讓它們可以發(fā)揮出警告提醒的作用。除此之外，高層住宅建筑照明配電箱的回路設(shè)計要滿足照明系統(tǒng)的基本要求，且在室內(nèi)每個房間中插座回路需為獨立式的插座回路，對于空調(diào)回路要采用獨立式的空調(diào)回路方式。除掉壁掛式空調(diào)插座外，其余所有的插座要裝上漏電保護的裝置[2]。

1.3 負荷等級設(shè)計

為保證供電的穩(wěn)定性，在供電系統(tǒng)設(shè)計之前，需要對用電負荷進行限制分級，做到該保的必須保，該停的必須停，遵循“區(qū)別對待”的設(shè)計原則，既要保證供電的合理性，又要避免電力資源無故浪費。高層建筑供電系統(tǒng)負荷等級包括：一類高層建筑中的消防用電需要按照一級負荷要求進行供電;二類消防用電則需要按照二級符合要求進行供電。如果高層建筑中有一級負荷特別重要時，影響供電系統(tǒng)運行的空調(diào)用電需要按照一級負荷進行供電。而如果主體建筑中有很多一級負荷時，影響供電系統(tǒng)運行的空調(diào)用電要設(shè)計成二級負荷[3]。

1.4 變壓器布置和選型

在變壓器布置設(shè)計中，需要根據(jù)負荷容量、負荷分布、建筑物功能分區(qū)等實際情況，合理確定變壓器的布設(shè)位置和數(shù)量。變壓器容量則要按照計算容量合理選擇，目前我國變壓器的運行負荷率在70%～85%之間。低壓線路上的供電半徑通常不應(yīng)超過200m。如果供電容量大于500kW，供電距離也超過200m，就需要在適當?shù)奈恢貌荚O(shè)變配電所，盡量靠近負荷中心，以提升供電系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性以及節(jié)能效果。本工程對供電的穩(wěn)定性要求比較高，因此，在地下一層設(shè)置變配電所，通過地下停車庫和車道來運輸變配電設(shè)備。在選擇變壓器時，需要綜合考慮各種因素，按照不同樓層的用電需求，合理確定變壓器的單機容量和臺數(shù)。本工程按照空調(diào)設(shè)備的分組來設(shè)置專用的變壓器，此種設(shè)計方法，能夠?qū)崿F(xiàn)按照空調(diào)機組的投切來投切相應(yīng)的變壓器，具有良好的節(jié)能效果和經(jīng)濟效益[4]。

1.5 接地安全保護設(shè)計

高層建筑電氣設(shè)計應(yīng)綜合考慮多種因素，其中人身安全是首要的。這里所說的人身安全，不僅是指建筑物內(nèi)工作、生活人員的人身安全，也是指電氣設(shè)計、安裝過程中工作人員的人身安全。由于高層建筑樓層相對較高，人員多，一旦發(fā)生危險，疏散時間較長。所以，考慮到這一點，通常的高層建筑在電氣設(shè)備設(shè)計時，都要確保具備相應(yīng)的能夠自動中斷故障點的裝置設(shè)備，這就是我們經(jīng)常提到的接地保護裝置。作為高層建筑用電安全的重要保障，接地保護裝置顯得至關(guān)重要，它能夠在建筑出現(xiàn)危險的情況下對故障點用電進行及時中斷，在很大程度上保護了人們的生命、財產(chǎn)安全。所以在設(shè)計及安裝接地保護裝置時，需要對建筑的多方面因素如地形、電氣設(shè)備以及電路保護裝置等進行綜合性考量，唯有這樣才能有效防止由于外部不利因素造成的電路運行的危險[5]。

1.6 電氣設(shè)備低壓斷路器的選擇

在現(xiàn)代高層建筑中，由于照明系統(tǒng)、供電系統(tǒng)必須要以低壓斷路器對主體電器進行控制和保護，所以低壓斷路器的安全性和可靠性就尤為重要。與傳統(tǒng)的保險絲和閘刀相比較來看，低壓斷路器具有更全面的保功能，能夠?qū)Ξ斍白冸娝约皠恿φ彰飨到y(tǒng)提供最廣泛的保護功能根據(jù)電源的種類。電氣設(shè)備低壓斷路器可以分為直流和交流等兩種電路，根據(jù)結(jié)構(gòu)類型又可以分為封閉式和框架式兩種低壓電路。當空氣開關(guān)中安有失壓保護裝置，一旦電壓降低到了額定電壓的50～60%，就必須對不重要的用戶予以切除，否則就有可能導(dǎo)致電動機燒壞或者是電網(wǎng)電壓無法恢復(fù)，而這種失壓保護會馬上啟動，造成欠壓脫扣線圈在線電壓上并聯(lián)。等到電壓恢復(fù)正常供電時會吸住銜鐵，當電壓降至額定電壓的50～60%時，吸力沒有彈簧的拉力大十銜鐵就會撞擊鎖扣，斷開觸頭，所以低壓斷路器最主要的目的就是對線路的保護，根據(jù)保護對象的不同還可以采取具有針對性的保護措施。例如在變電所所采用的低壓斷路器中，不僅可以具有低壓斷路器通用的保護裝置，而且還能夠具有遠程控制的功能，實插座線路上低壓斷路器的有效安裝[1]。

2 結(jié)束語

本篇文章主要是對高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)的設(shè)計的原則以及一些具體設(shè)計事項展開淺入分析。一般高層建筑所包含的電氣設(shè)備都是系統(tǒng)且綜合的，且施工的過程也是極為繁雜，要是沒有較為科學(xué)的供配電系統(tǒng)，一方面會使得用電負荷增大，另一方面一旦供配電系統(tǒng)不能穩(wěn)定正常地運作，如此將會給人們的經(jīng)濟利益造成損失，嚴重時還會引起安全問題，進而影響人們正常的生活甚至生命。安全性和可靠性是高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)設(shè)計的重要原則，故分析研究高層建筑中供配電系統(tǒng)的用電可靠性，針對可能出現(xiàn)的問題提出一些有效的解決方案來保證電氣設(shè)備安全高效地運行是十分必要的。

參考文獻：

[1]王忠勇.高層建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計分析[J].低壓電器，2018，（22）. [2]鄒漢謙.談供配電系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)措施[J].深圳土木與建筑，2019，（2）.

[3] 徐國華.現(xiàn)代高層建筑電氣設(shè)計低壓供配電系統(tǒng)的可靠性分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2018，（19）：131.

[4] 蔣珊珊.高層建筑電氣設(shè)計中低壓供配電系統(tǒng)可靠性分析[J].低碳世界， 2018，（05）：43-44.

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