淺談高層建筑電氣中低壓配電設計

王成龍　王文靜　張安鋒

摘 要：高層建筑電氣系統(tǒng)當中，低壓配電系統(tǒng)占據的地位十分重要。假如高層建筑電氣領域中的低壓配電設計不是十分科學合理，那么留下安全隱患的幾率非常高。依據實際工作經驗及相關文獻資料的記載，詳細分析高層建筑低壓配電設計中應遵循的原則，并分析高層建筑電氣低壓配電設計中涉及到的內容，希望可以對高層建筑低壓配電設計效果做出一定保證。

關鍵詞：高層建筑;電氣;低壓配電設計

一、高層建筑電氣系統(tǒng)的特點

1.1 涉及到的用電設備種類繁多

由于復雜性和龐大性，高層建筑對電氣設備的要求比低層建筑更為嚴格。高層電氣設備分析包括給排水系統(tǒng)，火災報警系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)，制冷與供熱系統(tǒng)，通風系統(tǒng)和電梯。并且在建筑行業(yè)不斷發(fā)展以及人們需求不斷增加下，建筑功能更加完善，建筑結構更加復雜，在一定程度上給高層建筑中的用電設備帶來一定壓力，給高層建筑供電系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運行帶來嚴峻挑戰(zhàn)。

1.2 用電量大

因高層建筑的容量和承載力都比普通低層建筑大，所以其用電負荷和用電量也比較大。高層住宅建筑用電量要比普通低層住宅用電量高，更不用說具有酒店、辦公樓等功能的商務性高層，其用電量更加明顯，用電量的增加，增大建筑的用電負荷，為滿足高層建筑的用電需求，加強對低壓配電系統(tǒng)的設計有其必要性。

1.3 對供電可靠性提出更高要求

高層建筑的住戶相對于低層建筑更多，因此對于電力的需求也遠大于低層建筑，為保證高層建筑用電的穩(wěn)定性和安全性，主要應用一級負荷、二級負荷兩種情況，一級負荷需要配備2套相互獨立的供電系統(tǒng)，以確保即使一套系統(tǒng)出現問題，另一套系統(tǒng)也可以代替其繼續(xù)工作，保證高層建筑各項功能實現穩(wěn)定運行。此外，為應對突發(fā)事件，高層建筑中還應當設計應急電源，如發(fā)電機、應急燈等設備，以為建筑內的用戶提供可靠電源。

1.4 電氣系統(tǒng)更加復雜

高層建筑對于功能的需求更大更多，在進行供電時系統(tǒng)也就更復雜，通常會涉及多個電氣系統(tǒng)，并且每個電氣系統(tǒng)下還會設計相互連接相互影響的子系統(tǒng)，這一設計方式也在一定程度上增加整個電氣系統(tǒng)的復雜程度。另外，為提高高層建筑工作效率，自動化控制系統(tǒng)在高層建筑中得到廣泛應用，所以電氣系統(tǒng)對智能化也提出非常高的要求，這也增加了電氣系統(tǒng)的復雜性。

1.5 變配電系統(tǒng)呈現分散性特點

在高層建筑中用電規(guī)模的增加導致電荷分配呈現出分散性特點，為保證供電的穩(wěn)定性需要采用多個配電中心對高層建筑進行輸電，這一供電方式不僅實現穩(wěn)定供電，同時也大大節(jié)省了電纜材料，降低企業(yè)對電力網絡的投入成本。高層建筑中通常會配備多個配電房，分布在建筑物的各個角落，如地下室，頂層和地面。可變配電系統(tǒng)還包括監(jiān)控室，配線室，控制室等部門，這些功能室需要占用建筑物的空間，另外為保證高層建筑中電梯的穩(wěn)定運行，還需要在電梯附近設置專門的配電間。

二、高層建筑電氣低壓配電設計中應遵循的原則

2.1 合理高效原則

開展高層建筑電氣低壓配電設計工作的過程中，電能損耗問題應當得到有效地控制，電能損耗中包含的是間接損耗及直接損耗，這些都應當得到充分地重視。在對高層建筑電氣系統(tǒng)各項性能做出保證的前提條件下，切實提升低壓配電設計方案的安全性及適應性，盡可能降低配電系統(tǒng)建設過程中的資源消耗量，并對低壓配電系統(tǒng)電力負荷的均勻性做出一定保證。在條件運行的情況下，應當在低壓配電系統(tǒng)當中盡可能使用節(jié)能型設備，以便于可以讓低壓配電系統(tǒng)實際運行過程中的維護費用得到有效地控制，促使電力能源的穩(wěn)定性及安全性得到大幅度提升。

2.2 優(yōu)化設計

在高層建筑低壓配電設計工作進行的過程中，應當善于應用建筑本身的特征及優(yōu)勢，在實際工作的過程中，詳細分析低壓配電設計中的資金投入量，并養(yǎng)成節(jié)能減排觀念，促使低壓配電設計的經濟性及合理性得到保證。在設計的過程中，低壓配電設計方案的可行性及適應性應當得到充分地重視，促使高層建筑中各個電氣設備都可以穩(wěn)定運行，并讓用戶的實際用電需求得到滿足。除去上文中所說的問題之外，高層建筑配電系統(tǒng)實際運行的過程中，也應當讓用戶的各個電氣設備用電量得到有效地控制。與此同時，全面針對高層建筑中各個電氣設備的用電安全性進行分析之后，低壓配電系統(tǒng)設計工作進行的過程中，各個線路之間都應當維持一段安全距離，應用絕緣強度比較高的導線，高層建筑物頂部以及公共區(qū)域當中應當妥善安裝防雷擊裝置，并依據本工程項目實際情況，科學合理的在各種接地技術及防靜電技術當中進行選擇，以便于可以對建筑電氣系統(tǒng)運行安全性及穩(wěn)定性做出一定保證。

三、高層建筑電氣中低壓配電設計

3.1 供電需求設計

在對高層建筑電氣中低壓配電進行設計時應當從整體出發(fā)，首先保證必須配備兩個以上的供電電源，除此之外還應當配備充足的應急電源和備用電源，綜合考慮高層建筑各種情況，從而實現保證供電量滿足實際需求。

3.2 電源設計

高層建筑對配電設計的低壓電源提出了更高的要求，除了大量的電力設備安裝在一個負載和兩個負載，其他要滿足電力設備的電力需求，必須提供強大的電力供應電力方面，為達到這一目的，高層建筑在設計時一般采用雙向獨立供電方式，雙向供電方式一般來自同一變電所的母線段或不同的變電站，因此即使在發(fā)生斷電后，可以使用另一條電路進行供電，以確保所有電氣設備穩(wěn)定正常運行。

3.3 配變電所設計

高層建筑中的配變電所設置應當做到布局的合理性。首先，在選擇地點時，應該放在人口流量較小的地區(qū)，同時避開低洼地區(qū)。配電室要積極做好防潮、防塵措施，為所有設備的安全運行提供良好環(huán)境。配電變壓器容量也是配變電所設計中需要重點考慮的問題，根據實際需要進行合理選擇，保證其正常工作功率控制在限定功率的60%以內。為保證配變電所運行質量，應當配備專門管理人員加強對配變電所的巡視和檢查。在高層建筑電氣中的低壓配電設計中，為在突發(fā)事故出現時及時更換線路，應當采用模塊供電方式，只有這樣才能更好的保證供電質量。

結束語

在低壓配電設計工作中，設計師通過對高層建筑的整體功能，結構和用電需求分析，合理的低壓配電設計，提高高層建筑供電效率，實現能源資源的節(jié)約，保證各用電設備的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻

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