基于超高層住宅建筑配電系統(tǒng)設(shè)計要點解析

錢文安

摘要：新時期背景下，隨著我國建筑事業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的超高層建筑項目出現(xiàn)在城市的各個區(qū)域。超高層住宅建筑想要實現(xiàn)功能的有效運作，必須要通過科學(xué)的配電系統(tǒng)提供能源支持。而對于配電系統(tǒng)而言，在設(shè)計階段如何才能夠確保系統(tǒng)的安全性以及穩(wěn)定性是設(shè)計人員需要非常重視的一個問?題。因此為了能夠達(dá)到超高層住宅建筑項目的運行能力，文章結(jié)合實際對配電系統(tǒng)設(shè)計要點進(jìn)行探討，提出了相關(guān)的建立措施，希望論述后能夠給該領(lǐng)域?的設(shè)計者提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：超高層;住宅建筑;配電系統(tǒng);設(shè)計要點

引言

在高層住宅工程項目建設(shè)的階段中，配電系統(tǒng)屬于大型信息系統(tǒng)，在 設(shè)計環(huán)節(jié)需要綜合實際情況做好配電系統(tǒng)的設(shè)計優(yōu)化，確保各方面的功能 效果能夠發(fā)揮出來，提高高層建筑工程項目系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)能力。因此對超高 層住宅建筑配電系統(tǒng)的設(shè)計要點進(jìn)行探討，不斷尋找出更為安全性，穩(wěn)定 性可靠性的設(shè)計方案意義重大。

1 超高層住宅對供配電系統(tǒng)要求

1.1 供電運行更加可靠

低壓配電線路需要達(dá)到運行可靠性要求，這是最基本的要求。可靠性 就是保證電力供應(yīng)穩(wěn)定，不會出現(xiàn)電力不穩(wěn)定或者電壓不穩(wěn)定的情況，否 則發(fā)生停電事故會導(dǎo)致人員傷亡、財產(chǎn)損失等事件，給社會穩(wěn)定發(fā)展帶來 極為嚴(yán)重的負(fù)面影響。不同建筑物對于電力供應(yīng)的要求也不同，所以需要 根據(jù)實際情況，設(shè)置不同電力供應(yīng)方案，確保電力供應(yīng)正常進(jìn)行[1]。

1.2 用電質(zhì)量要求

低壓配電線路需要符合超高層住宅的應(yīng)用需要，保證電力供應(yīng)的質(zhì)量 合格。用電質(zhì)量的評定指標(biāo)，主要是電壓以及頻率等參數(shù)。電壓質(zhì)量就是 在用電設(shè)備端的實際電壓和該設(shè)備額定電壓的差值，差值越大，表示電壓 的質(zhì)量也就會越差，給用電設(shè)備的損害會更大。電壓質(zhì)量除了和電源供應(yīng) 存在關(guān)系之外，還會受到線路、動力等方面的影響，所以線路設(shè)計環(huán)節(jié)，必須要綜合分析線路電壓損失方面。因為建筑物的高度較高，供配電線路 也比較長，為了能夠減小線路損耗，配電變壓器要結(jié)合實際情況采取分層 布置的方式。

2 超高層小區(qū)供配電系統(tǒng)的設(shè)計要點

2.1 負(fù)荷等級

電力負(fù)荷要從供電可靠性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性方面出發(fā)選擇，主要分為 一級負(fù)荷、二級負(fù)荷、三級負(fù)荷。高層建筑的用戶數(shù)量較多，電力供應(yīng)負(fù) 荷比較大，所以應(yīng)該做好電力負(fù)荷的限制分級，這樣可以保證供電達(dá)到科 學(xué)性與合理性要求，還可以防止成本過高。通常情況下，高層建筑的電力 負(fù)荷都是一級負(fù)荷。根據(jù)需要進(jìn)行高層建筑分級，先確定建筑類型，再確 定用電負(fù)荷性質(zhì)，這樣才能確定一、二級用電情況[2]。

2.2 配電系統(tǒng)的設(shè)計方案

2.2.1 高壓供電電源的引入

目前我國的住宅小區(qū)很多都設(shè)置 10kV 電源以滿足供電要求，住宅小區(qū) 內(nèi)住宅樓和其他公用設(shè)施的用電負(fù)荷要滿足我國的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范的 要求。供電電源周邊區(qū)域內(nèi)分布著多個 10kV 供電回路，在住宅小區(qū)內(nèi)部同 時設(shè)置有一、二級的負(fù)荷情況下，要結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖冸娝碾娫磾?shù)據(jù)以及變壓 器的數(shù)量來明確具體的供電電源，如果變電所內(nèi)電源只是一路設(shè)置，那么小 區(qū)的備用電源要從另外區(qū)域變電所引入電力線路，也可以布置備用電源。

2.2.2 低壓配電

低壓配電系統(tǒng)是通過小區(qū)變配電設(shè)施引入的，保證其供電電壓和電源 的質(zhì)量符合當(dāng)前的超高層小區(qū)住宅的需要，從而可以提高電力供應(yīng)的效果 和質(zhì)量。此外，低壓配電系統(tǒng)還要設(shè)置必要的接地系統(tǒng)，確保各級電源的 運行達(dá)到安全、穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)，通過總配電源分配到各個分支配電箱中，確 保電力供應(yīng)充足、穩(wěn)定。

2.2.3 系統(tǒng)的接線運行方式

超高層建筑負(fù)荷等級以及供電標(biāo)準(zhǔn)要求中，需要確保 10kV 高壓主接線 采用如下方式運行：兩電源進(jìn)線的方式，單母線不分段或者母線應(yīng)用隔離 開關(guān)段的方式應(yīng)用，電源采用自動或者手動接入的方式。低壓配電系統(tǒng)內(nèi)，應(yīng)用比較普遍的接線方式是單母線分段運行，這就是互為備用的橋式接線 的方式，其可以確保負(fù)荷穩(wěn)定，電力運行也更加的可靠[3]。

2.2.4 無功補償

居民的日常生活中，所應(yīng)用的熱水器、電取暖器等都是電阻性負(fù)荷形 式，其他的電器絕大多數(shù)都是電感性負(fù)荷的形式，功率因數(shù)相對較低，按 照已經(jīng)測量后的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)超高層的功率因數(shù)為 0.7-0.85 之間。無功補償參數(shù)值按照變壓器容量的 1/3 設(shè)定，如果樓層高度較高，需要選擇應(yīng)用分 散補償裝置完成設(shè)置。

2.3 設(shè)備選型與安裝

第一，超高層住在配電屏選用。超高層住宅項目應(yīng)用 10kV 配電屏根據(jù) 變壓器的容量選擇環(huán)網(wǎng)柜或者真空斷路器的形式，低壓配電屏則應(yīng)用的是 固定式或者抽出式開關(guān)柜的形式，每端都要布置掛墻或者嵌入的配電箱形 式。第二，根據(jù)我國國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，每一棟住宅項目都要設(shè)置總電源進(jìn) 線斷路器裝置，需要安裝漏電保護(hù)裝置，這一規(guī)定就是為了在發(fā)生火災(zāi)之 后能夠及時切斷電源。但是很多多層住宅項目中，都會設(shè)置多個單元，如 果建筑總配電箱的進(jìn)線開關(guān)位置安裝有總漏電保護(hù)器裝置，要確保沒有發(fā) 生誤動作的情況。

第三，在具體設(shè)計的階段中，針對于分互相的設(shè)計，需要將其避開衛(wèi) 生間電梯井的隱蔽位置，要距離 1.8 米的位置進(jìn)行安裝，一般來說室內(nèi)的 插座需要選擇具備安全性的單相二三級插座，而對于掛壁空調(diào)的插座選型 要以開關(guān)單相的三級插座作為基礎(chǔ)，此外在設(shè)計的階段中還需要考慮消防 配電的安全性，使其能夠在安裝的時候可以減少外界因素的影響。值得注 意的是，在進(jìn)行相關(guān)配電系統(tǒng)設(shè)備安裝的階段中，一定需要好工藝的控制 要求安裝人員嚴(yán)格的按照設(shè)計方案的要求進(jìn)行操作，避免違規(guī)安裝而出現(xiàn) 的各種安全以及質(zhì)量問題[4]。

3 配電線路設(shè)計

3.1 導(dǎo)線的選擇

結(jié)合當(dāng)前我國的火災(zāi)發(fā)生事故展開分析，很多都是因為電氣故障所導(dǎo) 致的，比如線路過載、老化或者操作不規(guī)范等。同時，火災(zāi)發(fā)生之后，會 導(dǎo)致電纜表面的絕緣材料以及線路內(nèi)材料發(fā)生燃燒反應(yīng)，導(dǎo)致火災(zāi)的范圍 會進(jìn)一步的擴(kuò)大，為了防止因為燃燒產(chǎn)生煙霧或者有毒害性的氣體給居住 人群造成生命傷害，工程單位結(jié)合建筑工程的性質(zhì)以及重要程度，最好采 用低煙無鹵的環(huán)保電纜材料，及時發(fā)生火災(zāi)事故，也不會產(chǎn)生有毒煙霧或 者氣體，讓樓內(nèi)居民可以快速撤離出去。導(dǎo)線截面積選擇也極為重要，需 要綜合分析住戶的電流參數(shù)確定，切要綜合分析環(huán)境、鋪設(shè)方式、強度、 電壓損失以及熱穩(wěn)定性方面，進(jìn)戶線以及干線應(yīng)該適當(dāng)預(yù)留足夠的余量，以確保其可以滿足使用的需要。銅芯導(dǎo)線的壽命要比鋁芯導(dǎo)線長，且安全 性高，所以目前應(yīng)用銅芯導(dǎo)線的住宅項目比較多[5]。

3.2 配線方式

目前建筑領(lǐng)域發(fā)展速度加快，其功能在不斷的完善中，設(shè)置有住宅配 電分支回路的形式，讓室內(nèi)電力負(fù)荷可以實現(xiàn)分流，防止發(fā)生溫度升高、?諧波危害等不良事件，同時目前還重要應(yīng)用穿 PVC 冷彎阻燃管暗敷的方法，電氣管線直接敷設(shè)內(nèi)墻體、地面就結(jié)構(gòu)內(nèi)，不會有過多的交叉和重疊問題 出現(xiàn)，確保電力線路運行更加穩(wěn)定。

4 結(jié)語

時代的高速發(fā)展之下，人民生活質(zhì)量水平得到了很大的提升，同時電 力設(shè)備使用量不斷的增多，供配電線路安裝要求更高。對于超高層住宅建 筑來說，配電系統(tǒng)設(shè)計尤為重要，要秉承安全、可靠、靈活的基本原則，提高電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性，確保人民生活不受任何影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]柯善武.某小區(qū)供電方案及設(shè)備選型的優(yōu)化研究[D].西安建筑科技大 學(xué)，2019.

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[3]呂燦陽，齊丹.超高層住宅小區(qū)供配電系統(tǒng)的設(shè)計探討[J].大科 技.2019，（24） .72-73.

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[5]彭振環(huán).高層建筑電氣中低壓配電設(shè)計[J].城市建設(shè)理論研究（電子 版） .2012，（21）.