高層建筑電氣中低壓配電設(shè)計(jì)

高凌宇

摘 要：高層建筑越來越受人們歡迎，而高層建筑電氣中低壓配電設(shè)計(jì)是高層建筑工程中不能缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)是否合理直接關(guān)系到高層建筑整體使用效果。所以在進(jìn)行電氣中低壓配電設(shè)計(jì)上，電氣設(shè)計(jì)人員必須依據(jù)高層建筑工程自身情況去設(shè)計(jì)，并將建筑用戶使用電力的需求以及電力供應(yīng)能力都充分考慮在其中，進(jìn)而制定更加高效節(jié)約、合理的設(shè)計(jì)方案，讓高層建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行足夠安全。本文主要對高層建筑電氣中低壓配電設(shè)計(jì)進(jìn)行簡單分析，以期提高高層建筑電氣運(yùn)行質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高層建筑；設(shè)計(jì)；電氣；低壓配電

社會的快速法發(fā)展，也促進(jìn)了建筑行業(yè)的高速發(fā)展，使得越來越多的高層建筑投入使用。和普通建筑相比，高層建筑中的機(jī)電設(shè)備需要承受更大的用電負(fù)荷，所以在高層建筑的電氣種地壓配電設(shè)計(jì)中，也對其有著更高的要求。同時(shí)，高層建筑中整體電氣系統(tǒng)都會受到低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的直接影響，所以相關(guān)設(shè)計(jì)人員要在高層建筑中低壓配電設(shè)計(jì)工程中特別仔細(xì)，從各個(gè)方面保證中低壓配電系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，給居民提供安全的用電條件。

1 高層建筑電氣中低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

1.1 優(yōu)化原則

在進(jìn)行高層建筑電氣的低壓配電設(shè)計(jì)工作中，要將建筑自身的優(yōu)勢以及特點(diǎn)都考慮在其中，并將低壓配電設(shè)計(jì)所用的資金投入情況也考慮其中，堅(jiān)持節(jié)能減排的設(shè)計(jì)理念，讓低壓配電設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)型。在制定高層建筑低壓配電設(shè)計(jì)方案上，要遵循切實(shí)可行以及經(jīng)濟(jì)適用性的原理，保證低壓配電系統(tǒng)能夠讓電氣設(shè)備都正常通電，讓用戶的用電需求得以滿足，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、安全的供電，讓配電系統(tǒng)可以承受高負(fù)荷用電要求。而且在高層建筑低壓配電設(shè)計(jì)中，還要對用戶的用電量進(jìn)行合理控制，讓電氣功能可以更好的發(fā)揮出來。同時(shí)，還要考慮到高層建筑中其他的電氣設(shè)備通電安全，讓各個(gè)線路之間都有一定的安全距離，采取安全可靠的防靜電技術(shù)以及接地技術(shù)。

1.2 高效原則

設(shè)計(jì)高層建筑電氣低壓配電時(shí)，要盡可能降低電能損耗，不光是直接損耗，還有間接損耗，讓低壓配電系統(tǒng)更加節(jié)能化。保證高層建筑電氣設(shè)備都能夠正常應(yīng)用的同時(shí)，還要將低壓配電設(shè)計(jì)能夠更加節(jié)能，盡量讓高層建筑的低壓配電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)均衡用電負(fù)荷，從而降低低壓配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障的幾率。

2 高層建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)的內(nèi)容

2.1 計(jì)算負(fù)荷容量

從高層建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)的規(guī)定中可以得知低壓配電設(shè)計(jì)的負(fù)荷等級，即一類是低壓配電系統(tǒng)主要有疏散走道、應(yīng)急照明燈、疏散樓梯、消防風(fēng)機(jī)、泵房以及電梯等；第二類低壓配電系統(tǒng)主要是生活水泵負(fù)荷等；第三類低壓配電系統(tǒng)負(fù)荷主要是一類和二類負(fù)荷意外的所有用電負(fù)荷。這主要是針對居民樓來說，而對于商業(yè)用電來說，其計(jì)算方法則是不同的，所以在設(shè)計(jì)高層建筑低壓配電系統(tǒng)容量時(shí)還要依據(jù)高層建筑類型來設(shè)計(jì)，采用科學(xué)合理的方法計(jì)算負(fù)荷容量。

2.2 供電配電電壓設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)高層建筑電氣供配電電壓時(shí)，要保證供電系統(tǒng)運(yùn)行足夠穩(wěn)定可靠，設(shè)計(jì)人員要依據(jù)高層建筑電氣系統(tǒng)規(guī)定的設(shè)計(jì)要求來設(shè)計(jì)。通常來說，有設(shè)計(jì)高層建筑電氣系統(tǒng)上，對電力負(fù)荷是有著較高要求的，一級電力負(fù)荷容量是相對很小的，所以在選擇供配電電壓上，要和高層建筑電氣系統(tǒng)實(shí)際的電力負(fù)荷要求要一直，祖安澤合適的低壓配電系統(tǒng)電源，這樣才能滿足用戶用電的需求。一般情況下，采用380/220V低壓配電電壓、10kV高壓電源就可以。

2.3 變電所的合理布局

變電所的位置以及配置數(shù)量要結(jié)合高層建筑電力負(fù)荷分布的實(shí)際情況來定，變壓器最好選擇70%～85%之間負(fù)荷率的，低壓線路供電半徑應(yīng)控制在200m范圍內(nèi)，如果高層建筑的低壓配電電容量大于400kW，供配電線路距離應(yīng)大于250m，并且可結(jié)合高層建筑的實(shí)際要求，適當(dāng)增加變配電設(shè)備。在高層的商業(yè)建筑中，地上三層的商業(yè)樓層具有較高的商業(yè)價(jià)值，因此可將商業(yè)變電配置所設(shè)置在高層建筑的負(fù)一樓（非最底層），便于從地下車道運(yùn)輸相關(guān)變電設(shè)備，然后進(jìn)行安裝。

2.4 高低電壓運(yùn)行和結(jié)線方式

高層建筑電氣系統(tǒng)中的高低電壓運(yùn)行和結(jié)線方式都應(yīng)按照嚴(yán)格的設(shè)計(jì)路線要求進(jìn)行。首先，電氣系統(tǒng)高壓線采用單母線運(yùn)行的結(jié)線方式和10kV進(jìn)線，變壓器低壓側(cè)應(yīng)用分段、獨(dú)立的單母線結(jié)線運(yùn)行方式，每結(jié)一段單母線對應(yīng)一臺變壓器，各段母線之間采用母聯(lián)開關(guān)進(jìn)行聯(lián)結(jié)和操控。電氣系統(tǒng)在正常運(yùn)行條件下，低壓配電系統(tǒng)每段母線都獨(dú)立運(yùn)行，如果某一臺變壓器發(fā)生運(yùn)行故障，工作人員可采用手動方式，將該段母線的母聯(lián)開關(guān)關(guān)閉，由同一組另一臺變壓器進(jìn)行正常供電。在高層建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行過程，一旦變壓器恢復(fù)正常，低壓配電母線中的母聯(lián)開關(guān)自動開啟，恢復(fù)正常的運(yùn)行模式。其次，在電氣系統(tǒng)變壓器低壓側(cè)設(shè)計(jì)應(yīng)急母線，利用正常的柴油發(fā)電機(jī)電源供給和電源用電為整個(gè)低壓配電系統(tǒng)的應(yīng)急母線提供電量，確保高層建筑應(yīng)急狀態(tài)下低壓配電的下一級電力負(fù)荷量，可有效預(yù)防向市政供電網(wǎng)中反向供電，并且系統(tǒng)采用雙重電源或者雙回路供電方式為消防設(shè)施提供電源，消防設(shè)備的主、備電源在變配電系統(tǒng)末端配電箱實(shí)現(xiàn)自動切換。

2.5 接地保護(hù)

為了提高高層建筑電氣系統(tǒng)的安全性，應(yīng)做好低壓配電設(shè)計(jì)的接地保護(hù)，可采用TN、TT、IT等保護(hù)模式，TN接地保護(hù)模式主要是由于系統(tǒng)發(fā)生故障或者金屬性短路，產(chǎn)生過大的電流，從而形成TN保護(hù)機(jī)制；TT接地保護(hù)模式是對外露導(dǎo)電線路進(jìn)行電氣保護(hù)，將低壓配電系統(tǒng)的故障回路及時(shí)切斷，達(dá)到電氣保護(hù)目的。IT系統(tǒng)和TT系統(tǒng)接地保護(hù)原理基本一致，其主要是設(shè)置在高層建筑周圍電網(wǎng)的外露區(qū)域，接地保護(hù)時(shí)，若電網(wǎng)外露導(dǎo)電故障電壓在低壓配電系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)下，無法對供電系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)性切斷。結(jié)合高層建筑電氣中的低壓配電系統(tǒng)要求，采用合適的接地保護(hù)模式。另外，高層建筑電氣中的低壓配電設(shè)計(jì)應(yīng)選擇合適的漏電斷路器，考慮到低壓配電系統(tǒng)的電流大小，多大的電流漏電斷路器才會開啟保護(hù)機(jī)制，在低壓配電系統(tǒng)的各個(gè)分支和末端線路上設(shè)置漏電斷路器，提高高層建筑電氣系統(tǒng)的安全性。

結(jié)束語

在整個(gè)高層建筑電氣系統(tǒng)中，低壓配電系統(tǒng)都是非常重要的一部分，其發(fā)揮的作用更是其他電氣設(shè)備所不能太的。要是高層建筑電氣低壓配電設(shè)計(jì)不夠合理，那么將會給高層建筑用戶留下較大的用電安全隱患，而且高層建筑中有很多電氣設(shè)備，一旦出現(xiàn)問題將會產(chǎn)生連帶反應(yīng)，不僅影響著居民用電，更會危機(jī)到居民的人身財(cái)產(chǎn)安全，從這也能夠看出來高層建筑的低壓配電設(shè)計(jì)是多么重要。對此，在高層建筑電氣設(shè)計(jì)過程中，要先明確低壓配電設(shè)計(jì)方案，讓低壓配電設(shè)計(jì)更具科學(xué)性，這樣才能保證高層建筑的電氣設(shè)備運(yùn)行安全，讓人們安全用電。

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