高層建筑配電設計探討

張楠

【摘要】如今科技飛速發展，網絡系統廣泛應用，對越來越多的高層建筑里的配電設備帶來很大便利。由于電力是實現高層建筑內部各先進功能（如消防、報警、閉路電視以及照明等）正常實施的基本保證，因而高層建筑的配電系統一定要具備較高的可靠與安全性。本文便對高層建筑內的配電系統進行了相關探討同時提出了一些需要注意的問題。

【關鍵詞】高層建筑 配電 探討

【中圖分類號】TU208.3 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）01—0204-01

改革之后，我國高層建筑的建設數量日益增多，一方面由于技術的提高，另一方面也是我國人口數量增加的原因。但與發達國家相比，我國高層建筑建設方面還處于需要進一步研究與完善的階段，還有很多地方需我們進一步學習與研究。

一、配電系統在高層建筑中需具備的條件

（一）供電連續、可靠

現代高層建筑通常集辦公、商業和娛樂等多元于一體，具多元化，同時為了安全舒適配有消防，空調等設備，為了滿足入住戶的各種要求以及安全性，就要求高層建筑供電要連續，可靠。尤其對電網只能提供一路電源的高層建筑，一般需設柴油發電機組提供第二電源。此時發電機組是作為備用電源使用，而不僅僅是應急用重要負荷的第二電源。為了保證發生火災時各項搜救工作的順利進行，消防用電設施兩個電源的切換方式，應急發電設備的啟動方式都是消防供電系統應予考慮的問題。其中，兩個電源轉換的時間能否滿足消防設施的要求很重要。而高層建筑發生火災時，主要是利用建筑物自身的消防設施進行滅火和疏散人員、物資。而建筑物的消防設施一般來說都離不開電。因此，如果沒有可靠的電源，就不能及時地報警、滅火，不能有效地疏散人員、物資和控制火勢的蔓延，因此又說供電可靠性是非常重要的。

（二）配電系統的設計要便于運行管理

如今的高層建筑造價都比較高，人員密集，有時候給節能管理帶來不便，為了避免日常生活、行程中高樓電力等資源不必要的浪費，要具備便于管理特性，減少家庭企業等浪費現象，降低資源成本。

二、配電系統設計

（一）負荷等級的確定

通常，高層建筑負荷等級原則是根據建筑物的類別加以劃分，同時為了避免不必要的浪費加大不必要的負荷量，我們又會把一二級加以細分，來區別對待。高層建筑的負荷分級：一類高層建筑中的消防用電應要按一級負荷要求供電；二類高層建筑中的消防要用電應按二級負荷要求供電；超高層建筑中的消防用電應按一級負荷中特別重要負荷要求供電。另外當主體建筑中有一級負荷中特別重要負荷時，直接影響其運行的空調用電應為一級負荷；當主體建筑中有大量一級負荷時，直接影響其運行的空調用電應為二級負荷。

（二）負荷容量的確定

根據負荷用途不同，將用電負荷分為商業和住宅負荷。二者在用電計費標準上不一，分別由商業變配電房與住宅變配電房給予供電。確定建筑總用電計算負荷的方法主要有負荷密度法、單位容量法和需用系數法，通常習慣使用負荷密度法和單位容量法對高層建筑用電負荷進行計算。

經常使用負荷密度法來計算普通商鋪的負荷，即采用單位面積的用電負荷容量（取整）作為單間商鋪的預留負荷，并由此與其他商業負荷通過計算，得到總的商業用電負荷。住宅用電負荷需要系數與配電時所連接的基本戶數有關，住宅戶數越大，需要系數越小，在高層建筑電氣設計中，住宅用電負荷在總用電負荷中所占的比例一般較大，住宅計算負荷的大小直接關系到項目用電規劃及變壓器等設備的選型，因而需要系數的選取就顯得尤為重要。

（三）配電電源

為了保證供電可靠性，現代高層建筑至少應有兩個獨立電源，具體數量應視負荷大小及當地電網條件而定。兩路獨立電源運行方式，原則上是兩路同時供電、互為備用。另外，還須裝設應急備用柴油發電機組，要求在15秒鐘內自動恢復供電，保證事故照明、電腦設備、消防設備、電梯等設備的事故用電。國內高層建筑的供電電壓，都采用10kV標準電壓等級。一般會設置柴油發電機做備用。

（四）變配電所

變配電所的位置與數量的確定要根據負荷容量與分布，以及建筑物實際分布情況加以確定。一般變配電所的位置的選取要考慮到進出線是否方便，盡量靠近電源側，要便于設備吊裝和運輸，避免設置在有劇烈振動或有爆炸危險介質的場所，不宜設在多塵、水霧或有腐蝕性氣體的場所，配變電所為獨立建筑物時，不應設置在地勢低洼和可能積水的場所。一般我們常見的變電所的選址有地下室和最高層變電站，還有是在地下室、中間層已經最高層都設有變電站，還有的是只在中間層設有變電站。

（五）高低壓配電系統

高層建筑配電系統中，高壓系統采用一路10kV高壓進線，結線型式采用單母線運行方式；變壓器低壓側采用單母線分段結線型式，每臺變壓器對應接一段母線，母線段之間采用母聯開關聯絡，正常情況下各段母線分列單獨運行，母聯開關打開，當其中一臺變壓器故障退出運行時，母聯開關手動合上，由同組的另一臺變壓器保證部分重要負荷的供電，當故障的變壓器恢復供電后，母聯開關自動打開，恢復正常運行方式。母聯開關與進線開關應具有電氣聯鎖功能并加機械聯鎖，以防止電源倒送。變壓器低壓側設置應急母線段，由正常電源與備用柴油發電機電源經雙電源切換開關向該母線段供電，以保證應急情況下一級負荷的供電，雙電源切換開關設有電氣和機械聯鎖，防止發生向市電反供，消防負荷均采用雙回路供電，在末端配電箱切換。

三、高層配電系統施工中需特別注意情況

在安裝施工工作，我們要注意按規程操作。另外在此著重指出需注意如下幾點：

（一）變壓器是供配電系統的核心設備，在運輸和保存的過程中，可能有機械損傷和受潮。安裝前必須嚴格進行外觀檢查和電器性能測試，如不合格，一定要及時處理，合格后方可就位。

（二）插接式母線，要嚴格保持干燥，千萬不要弄上水和砂漿等，一旦受潮很難恢復絕緣。在交叉作業時，有時容易被忽視。

（三）各種預埋的管路，一定要嚴格防止水及混凝土進入其中，一旦進入，很難清除，無法穿線，有時甚至將鋼筋全部刨出，工時的浪費很大，并損傷土建結構。

（四）為了防止火災，供配電系統的各種管線均應采取防火措施。為了防震，在伸縮縫、沉降區邊緣的管路，導線一定要做防震處理。

四、結束語

高層建筑目前正在迅速發展，而其用電負荷相對較大，其建筑內的電氣設備復雜，內部人員密集，因而確保高層建筑配電的安全可靠等相關工作成為高層建筑配電設計的重點。在工作中我們要根據實際情況加以靈活處理，采取有效措施以提高高層建筑的建設質量。

參考文獻

[1]牟兆華.供配電安全技術[M].北京：機械工業出版社，2003.