信息化背景下高層建筑電氣中低壓配電設計分析

鄧詩雨

摘要：隨著我國經濟的發展，社會信息化的發展也隨之加快了步伐，因此現代化新設備和新技術也在不斷的創新，應用在社會各個行業。并且在我國對建筑配置基礎設備中，用電設備的投入也隨之增加，因此高層建筑的耗能量也在逐漸增加。在對高層建筑進行電氣配置下，有利于高層建筑的配電方案是對其使用低壓配置的方法。本文對高層建筑做出分析，按照高層建筑的用電特點對低壓配電的接線方式進行研究和分析，對其低壓配電設計提出相關建議。

關鍵詞：社會信息化；高層建筑；低壓配電

引言

高層建筑是隨著我國經濟現代化而發展起來的，其具有多元化特點，是集商業、娛樂休閑、辦公等功能性于一體。也是因為自身多元化特點，所以對現代化設施以及配套設備有較高的要求。也因此高層建筑電氣設計師也有更大的挑戰，設計師們必須在系統智能化和自動化的基礎上提升且優化整體配電系統設計。電氣設計是在設計工作中，結合實際，找到影響高層建筑電氣設計的可行性解決方法，從而提高人們生活用電的可靠性以及安全性，來保障人們的用電安全和需求。

一、高層建筑電氣設備的特點

（1）對電氣供電可靠性要求過高

城市的高層建筑越來越多，用戶也隨之增強，高層建筑對用電的穩定性和可靠性這兩方面要求較高。高層建筑的用電系統含有一級負荷以及二級負荷。一級負荷的用電一般是兩套供電系統，一旦有一套供電系統發生故障狀況時，另外的供電系統還可以繼續為高層建筑繼續可靠的供電。并且在這兩套供電系統之外需要再增加一些供電設備如柴油發電機和應急電源，來保障高層建筑的長期供電。

（2）高層建筑用電量過大

根據對諸多的高層建筑進行調查，綜合統計可以分析出，高層建筑的負荷密度過高、負荷密度過大、電荷多。并且很多商住樓層、高層賓館這些類型的高層建筑的負荷密度平均都是在60W/m2之上，還有一些的負荷密度達到150W/m2。就算是居民生活的公寓或者是住宅，它們的負荷密度也已經達到25～60W/m2。

（3）高層建筑用電設備的種類偏多

隨著社會經濟的發展，人們為了追求生活品質，對高層建筑的綜合性和功能性的需求也隨之增加，因此高層建筑的功能性需要更加的完善，比如：網絡系統、采暖和制冷設施、消防聯動系統、監控系統、火災報警系統、排水系統、通風系統、智能安防系統和建筑智能化等等，也是因為對高層建筑功能性要求增強，也導致高層建筑的用電設備變得極為復雜。

（4）電氣系統的復雜化

因為對高層建筑的用電功能性的要求過多，所以導致高層建筑的供電系統較為繁雜，高層建筑的電子系統較多，它是有每個子系統相互連接而成的，連接較為復雜。比如我們要保證高層建筑的供電系統的可靠性，通常我們會利用雙母線的消防聯動系統、分段系統供電。通常會把消防系統、溫度、煙霧等這些系統組合成一個自動消防聯動系統。這樣可以減少對人們對資源的浪費，增強設備的管理水平，實現高層建筑的智能化和自動化。

二、對高層建筑配電系統設計的原則

1.遵從配電系統設計的優化原則

在對高層建筑進行配電系統設計體系時，需要合理的對在設計時的資金投入，科學的利用建筑自身的優勢，達到對系統節能的認識。首先，在設計配電系統計劃是時應該是有較高的適用性，并且高層建筑的配電系統可以讓用戶合理的操控電氣設備的用電量，從而滿足用戶對用電設備的需求。另外設計系統還要考慮到配電系統的安全性，所以在設計時有必要把相互連接的線路保持在安全距離，從而保證用電設備的絕緣性能。并且還要在配電系統上增加防雷擊設備，來增強其防靜電性能。

2.遵從配電系統設計的高效準則

在對高層建筑進行配電系統進行設計計劃時，需要下降電能的損耗值。對高層建筑的配電系統設計需要保證其正常的電氣運行性能狀況下，在確保整體的配電體系的正常安全的運行，并且可以節省對配電體系的建造資金以及損耗資金，用最大的可能性來降低其損耗。因此在設計時，就要做到一個平衡，合理的運用技能設備，降低配電設備的修理費用，從而來實現配電設備的高效使用。

三、低壓配電設計有關問題以及設計思路

1.供電系統負荷等級的確定

供電系統一般都是分為三個等級：一級負荷供電等級是在配電設備在供電中突發狀況出現斷電情況會給高層建筑帶來經濟和政治方面的影響，二級負荷供電等級是在配電設備供電中出現斷電同樣也會帶來經濟以及政治方面的損失，三級負荷供電等級跟一、二負荷供電是一樣的影響。在對高層建筑進行設計時，確定其用電的負荷等級。建筑物的性質不用其負荷等級的劃分也是不相同的。

2.電源和電壓的設計

對高層建筑進行低配系統的設計需要根據供電負荷等級進行設計，并且采取一定的供電措施。在對供電設備采取措施的同時需要把一些相關規定設為設計前提。一般的低壓配電體系的供電電壓通常是380/220v

3.高層建筑變壓器存在的問題

在高層建筑中，選擇變壓器的數量和位置都需要考慮建筑的負荷分布、負荷容量、功能。并且根據地區供電局的要求，需要通過計算得出的容量為依據來選擇變壓器容量。一般狀態下，變壓器的半徑在200m做么哦，其負荷率是80%加減5%，在供電容量大于500kw或者供電距離超過200m，都需要及時增加配電設備。在條件允許的情況下，配電所最好設置在符合中心附近，這樣的話可以精簡配電系統，同樣也可以增強其可靠和安全性，降低電壓的損耗。

四、高層建筑供配電設計的措施

1.供電需求

我們從整體來對高層建筑進行配電系統設計，在設計時是需要有獨立的兩路電源，同時還要在設置備用電源或者應急電源。高層建筑是屬于人員過于密集的集中性場所，因此配電系統的安全問題是至關重要的，系統的可靠性和安全性都會直接影響電氣設備和人員自身的安全。在保障其安全性之外還要提高設備的用電質量，高層建筑的樓層較高，所以線路要連接也會很長，導致用電損耗過高，因此在對變壓器的設置，應該結合實際情況來對變壓器進行設置，來提高對高層建筑的供電質量。

2.電源

高層建筑的配電設備對負荷等級有極高的要求。配電系統一般是含有一級負荷和二級負荷，高層建筑采用獨立的供電電源，兩路電源都是來自不同的變壓器或者是不同的變電所，從而在一根線路出現故障時，另外一個線路可以保持正常運行。再者變電設備還應該多設置一定容量的應急電源或者備用電源，例如柴油發電機這些設備等。柴油發電機的容量應該要超過一級負荷的容量，其容量是跟隨負荷電的容量體積來確定的。我們在設計時，要考慮設備初始的啟動容量和負荷容量。

3.配變電所

為了讓高層建筑的供電可以有持續性，設立配變所是必要的，但是配變電所的選址和布局都是要比較合理的。配變電所的地址應該選在人群較少、容易積水的地方。并且配變電所的配電室也是需要具有一定的防潮的功能。選擇變壓器容量應該依據負荷大小來進行合理選擇，并且可以滿足供電需求。同時在高層建筑的附近設立值班室，距離不要相隔太遠，可以方便監控，這樣可以及時在供電單元出現故障時可以及時補充和更換。

結語

隨著我國經濟的逐漸增長，我國城市對電能的需求量也在不斷的增加，人們對生活品質的追求，因此也對高層建筑的配電系統越累越關注，在保證配電設備的可靠和安全性時，對高層建筑進行低壓配電的設計計劃。在對其的電氣設計，電源分配是設計低壓配電系統的主要功能，我們在對變壓器進行維護的同時也要提高其運行的高效率。我們在設計的時候除了要考慮用戶的用電需求，同時還要考慮會出現故障的可能性，以此來保障用戶持續性用電。

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