供配電設計在現代高層建筑中的應用探討

甘肅科地工程咨詢有限責任公司　蔣志剛

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供配電設計在現代高層建筑中的應用探討

甘肅科地工程咨詢有限責任公司蔣志剛

【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計，要能夠在確保供電要求的前提下，提高供電的質量，實現對配電線路的優化設計。要根據建筑物的具體特征、使用的用途、建筑物整體的結構、對電壓的需要，一起進行分析，設計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計進行分析討論，找出最適合的設計方案，使用相關的技術，盡可能地避免因為供配電設備的設計問題所引發的危險。

【關鍵詞】高層建筑；電氣；供配電；設計

0　前言

隨著經濟的不斷發展，建筑電氣的供配電設備對電力資源造成了很多的浪費，存在的安全隱患也越來越多，因為供配電設備的安全問題所出現的事故也越來越多。尤其是高層建筑的供配電設備更是如此，高層人口多，用電量大，如果在供配電設計沒有做好，會出現很多電力資源的浪費，當事故發生時，還會造成大量的人員傷害和財產損失，對人們的生活安全起不到相應的保障。所以，在高層的配電線路中，要在建設之前的設計環節，就要對其中的各方面因素進行相應的考慮，保證供電系統正常運行的前提下，保證人民群眾的人身安全和財產安全。

1　現代高層建筑對供配電設計的要求

現階段的高層建筑，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，還應該考慮到商業化的設備，比如：消防設備、排水設備等等，都要進行相應的考慮。對高層建筑中的配電設備進行設計前，先要對高層建筑的實際情況做一個整體的了解，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計方案，按照建筑物的規模對線路的方向進行設計，將所有問題考慮全面后，再對使用的線路和設備進行選擇，使用專業的技術，對供配電設備進行安裝。如圖1所示，為某住宅高層的供配電系統設計圖，這類設計就完全符合高層建筑的供配電設計要求[1]。

2　供配電設計的原則

2.1優化原則

在對高層建筑進行供配電設計時，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，走可持續發展戰略，優化建筑的供配電設備。要在能夠保障建筑物的供電需求的同時，還要滿足所使用的電氣設備能夠很好地滿足對電能的控制[2]。

圖1　某高層的供配電結構設計圖

2.2高效運行原則

要保證供電系統的高效運行，減少電能對供配電設備的損耗，也能夠減少電能的維修和建設過程的資源。保證高層建筑中的用電設備能夠穩定的運行，還能夠減少供配電設備的經濟消耗。

2.3負荷原則

在高層建筑的供配電設計中要注意對設計的系數做科學合理的調整，能夠有效地提高資源的利用率，延長設備的使用壽命，還能夠調整電壓負荷的運行指數，盡可能地選用節能設備對供配電系統進行優化，能夠有效地節約電能資源。

3　如何對現代高層建筑供配電系統的設計

3.1確定負荷等級，對負荷容量進行計算

要按照相關的法律法規對高層建筑中的負荷等級進行判定，對其中的負荷容量進行計算。高層建筑無論是生活住宅還是商業住宅都要配備基本的負荷容量，比如：消防設備、電梯、應急照明設施等等。具體的劃分中，普通的居民住宅，要能夠供應基本的用電負荷，包括普通的家用電器的運行和照明設備的使用，達到居民用電的符合標準。而商業高層建筑就要在保證基本設備負荷的同時，還要保證普通電梯、客戶電梯、商業電梯的正常運轉，要達到商業用電的標準。一般情況下，我們常用的計算方式是負荷密度法和單位容量法[3]。

3.2供配電的電壓設計

為了保證高層建筑的供電系統能夠順利的運行，在設計的過程中。一定要嚴格的按照相關的規章制度進行設計。我們可以根據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急發電組，當建筑發生供配電故障時，還能夠通過應急發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的獨立高壓電源，低壓配電電壓一般在380/220V。

3.3變電設備所的具體分布

在建筑供配電的設計中，要根據負荷的具體情況和負荷量的大小，對變電設備的具體位置進行確定。當建筑的負荷率達到百分之七十五到八十五之間時，一般情況下我們都會選擇將變電所建在兩百米左右，如果建筑的電容量達到了500kw，變電設備所就必須要建設在兩百米之外。現階段的高層建筑一般情況下都會把變電設備所建設在地下一層，如圖2所示，為某10kv高壓電源的變電所設計圖[4]。

3.4高電壓與低電壓的結線方式與運行方式

在高層建筑中，一般情況下，都會使用一路10kv的高壓線進線，使用單母線運行的方式，每一段母線都獨立工作，當其中一部分的母線出現故障，另外的母線還能夠維持正常的運行。要注意在設計的過程中，要在低壓線位置設計一段應急的母線，防止正常使用的母線故障電壓超負荷。

圖2　 某10kv高壓電源的變電所設計

4　結語

綜上所述，高層建筑中供配電的設計需要遵循設計的原則，在設計的過程中，要根據電壓負荷的容量進行詳細的計算，確保供配電設備能夠準確的運行，也能夠直接的決定供配電設備是否能夠達到要求，在電源的選取和變電設備的選取步驟上，一定要根據高層建筑的實際情況，供電需求進行選擇，能夠減少對資源的浪費，還能夠保證供電設備的穩定運行，所以，供配電系統的設計一定要的到相應的重視，不能馬虎。

參考文獻

[1]楊云娜.建筑電氣低壓配電設計中各種接地系統的探討[J].電子技術與軟件工程,2015,06:138-139.

[2]于淼.高層建筑電氣設計中低壓供配電系統安全性的考慮[J].現代物業(上旬刊),2015,05:38-39.

[3]張紹暉.探討高層建筑電氣設計低壓供配電系統的可靠性[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計探討[J].中國新技術新產品,2014,10:106.

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

作者簡介：