高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究與分析

劉風(fēng)勇 張庭廷

摘 ?要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高層建筑越來(lái)越多。也給建筑的電氣化設(shè)備提出了更高的要求。對(duì)于高層建筑而言，供配電系統(tǒng)的完善性將會(huì)對(duì)建筑的實(shí)用性產(chǎn)生極大影響，也會(huì)對(duì)其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生應(yīng)干擾。因此，提高高層建筑物電氣工程質(zhì)量，推進(jìn)供配電系統(tǒng)優(yōu)化是開(kāi)發(fā)商和單位的共同要求。

關(guān)鍵詞：高層建筑;電氣工程;供配電

引言

為了滿足使用者的需求，電氣工程的設(shè)計(jì)人員要首先從基礎(chǔ)開(kāi)始，優(yōu)化供配電系統(tǒng)，適應(yīng)越來(lái)越復(fù)雜的電氣化工程，提高用戶對(duì)建筑使用的滿意度。

1高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1高壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

高層和超高層建筑由于本身電氣工程需求量高且集中度高，因此要求對(duì)電氣工程進(jìn)行良好設(shè)計(jì)，以滿足整體運(yùn)行的需求。由于高層建筑對(duì)電力資源使用設(shè)備較多，故使用電源均為兩路獨(dú)立10kV電源，兩路電源互為補(bǔ)充，有助于提高用電安全性和使用效果。由于高壓配電系統(tǒng)在高導(dǎo)建筑電氣工程中占據(jù)重要的地位，是滿足用電需求和安全性的關(guān)鍵。一般而言，高壓配電系統(tǒng)主要采用單母線實(shí)施分段，以便在線路使用過(guò)程中可達(dá)到自動(dòng)切換。彼此之間還能作為對(duì)方的備用設(shè)備，在其中一條線路出現(xiàn)問(wèn)題后，及時(shí)啟動(dòng)，滿足用戶用電需求。因此，其是保障電力運(yùn)行效果的關(guān)鍵。

1.2低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在整個(gè)高層建筑電氣項(xiàng)目中，低壓配電系統(tǒng)是非常關(guān)鍵的。它扮演著供電系統(tǒng)的角色，它的正常運(yùn)行，才能確保建筑能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的使用效果。所以，針對(duì)這一系統(tǒng)，必須采取多種有效的防護(hù)措施，使構(gòu)成系統(tǒng)的各個(gè)部分能夠穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行，降低不必要的損失。尤其是接地保護(hù)，必須在施工設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行科學(xué)的安排和設(shè)計(jì)，才能實(shí)現(xiàn)更好的保護(hù)效果。低壓配電系統(tǒng)內(nèi)的接地保護(hù)措施，能起到保護(hù)建筑供電系統(tǒng)中低壓部分電流電壓的作用，亦能規(guī)避低壓配電系統(tǒng)發(fā)生的眾多突發(fā)情況。由于低壓配電系統(tǒng)內(nèi)的電流電壓易于遭受外部環(huán)境的影響而出現(xiàn)突發(fā)事件，影響供電工作的安全性。在低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工時(shí)，可針對(duì)其常見(jiàn)方式展開(kāi)考察，主要有：低壓配電IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、TN系統(tǒng)等。一旦高層建筑出現(xiàn)了電力泄露的情形，便有可能對(duì)整個(gè)建筑中的人群帶來(lái)危險(xiǎn)。故此，要求我們針對(duì)高層建筑配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，尤其要關(guān)注漏電設(shè)施。漏電斷路器作為高層建筑配電系統(tǒng)用于防漏電的一項(xiàng)關(guān)鍵措施，能起到提高建筑整體使用效果，促進(jìn)電氣系統(tǒng)高效運(yùn)行的作用。

2高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1供配電系統(tǒng)配電箱的設(shè)置

為了保證電氣接線良好，配電箱必須要將開(kāi)關(guān)設(shè)備保護(hù)電氣測(cè)量?jī)x表及相關(guān)的輔助設(shè)備共同組裝到封閉或者是半封閉的金屬柜上，這樣才能夠形成低壓配電裝置，通過(guò)自動(dòng)開(kāi)關(guān)或者手動(dòng)開(kāi)關(guān)的方式能夠?qū)崿F(xiàn)電路的接通或斷開(kāi)。當(dāng)線路運(yùn)行不正常或者出現(xiàn)故障時(shí)，則可以利用其他的線路進(jìn)行切斷或報(bào)警，在各個(gè)發(fā)配變電所中，利用測(cè)量?jī)x表的方式也能夠保證各種運(yùn)行參數(shù)的良好，并能充分地調(diào)節(jié)部分電氣參數(shù)，即具備提示或警告的功能。在高層住宅建筑中，照明配電箱的回路必須滿足照明系統(tǒng)的需求，客廳臥室、廚房、衛(wèi)生間的插座，都必須要有單獨(dú)回路供電。在空調(diào)回路設(shè)置的過(guò)程中必須要設(shè)置成獨(dú)立式的空調(diào)回路，除了壁掛空調(diào)插座之外，其他的插座回路都應(yīng)該安裝漏電保護(hù)裝置。

2.2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(duì)主體電器進(jìn)行控制和保護(hù)，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(xiǎn)絲和閘刀相比較來(lái)看，低壓斷路器具有更全面的保功能，能夠?qū)Ξ?dāng)前變電所以及動(dòng)力照明系統(tǒng)提供最廣泛的保護(hù)功能根據(jù)電源的種類(lèi)。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(lèi)型又可以分為封閉式和框架式兩種低壓電路。當(dāng)空氣開(kāi)關(guān)中安有失壓保護(hù)裝置，一旦電壓降低到了額定電壓的50～60%，就必須對(duì)不重要的用戶予以切除，否則就有可能導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)燒壞或者是電網(wǎng)電壓無(wú)法恢復(fù)，而這種失壓保護(hù)會(huì)馬上啟動(dòng)，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(shí)會(huì)吸住銜鐵，當(dāng)電壓降至額定電壓的50～60%時(shí)，吸力沒(méi)有彈簧的拉力大十銜鐵就會(huì)撞擊鎖扣，斷開(kāi)觸頭，所以低壓斷路器最主要的目的就是對(duì)線路的保護(hù)，根據(jù)保護(hù)對(duì)象的不同還可以采取具有針對(duì)性的保護(hù)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(hù)裝置，而且還能夠達(dá)到遠(yuǎn)程控制的功能。

2.3變壓器的設(shè)計(jì)

為了保證變壓器的正常運(yùn)行，提高變壓器安全性和可靠性，必須要充分地考慮變壓器的運(yùn)行條件，將成本和能源消耗控制在最低，所以在智能建筑變壓器的選擇時(shí)應(yīng)該以低能耗材質(zhì)的高效變壓器為主，保證變壓器的負(fù)荷率在最佳狀態(tài)的70～85%左右。如果變壓器的容量和負(fù)荷率始終保持在平穩(wěn)狀態(tài)時(shí)，可以減少變壓器的數(shù)量，而增加變壓器的容量，這樣就能夠有效的節(jié)約能源，提高能源資源的利用效率。由于受到季節(jié)性負(fù)荷，很容易導(dǎo)致電能質(zhì)量受到影響，所以可以設(shè)置專(zhuān)用的變壓器來(lái)應(yīng)對(duì)季節(jié)性的負(fù)荷變化，實(shí)現(xiàn)靈活投切，保障變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，避免由于輕載運(yùn)行而造成能源損耗。例如在夏季空調(diào)負(fù)荷比較大，所以可以使用單獨(dú)的變壓器作為空調(diào)變壓器，通過(guò)這樣能夠充分發(fā)揮出空調(diào)的季節(jié)性特征，減少能源消耗，保證變壓器的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)語(yǔ)

總之，高效優(yōu)化供配電系統(tǒng)是高層建筑電氣設(shè)計(jì)中的重要要求，唯有這樣要求才能實(shí)現(xiàn)用電的可行性、節(jié)能性、合理性及安全性。同時(shí)，在高層建筑電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，為有效保障供配電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，并保障其經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)而有效促進(jìn)高層建筑的長(zhǎng)久發(fā)展，還必須要反復(fù)推敲方案。

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