田少波

（北京三磊建筑設(shè)計有限公司，北京　100048）

高層建筑配電系統(tǒng)設(shè)計與安全性分析

田少波

（北京三磊建筑設(shè)計有限公司，北京100048）

受城市建筑用地面積的限制等客觀因素的影響，高層建筑成為現(xiàn)代城市建筑發(fā)展的主流趨勢，并且我國日漸成熟的建筑能力為高層建筑的順利發(fā)展提供可能。高層建筑與低層建筑相比較而言，對于它的配電系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、供水系統(tǒng)等都提出更為嚴苛的要求。人們在享受高層建筑帶來的開闊視野的同時，對高層建筑的配套系統(tǒng)同樣格外關(guān)注。本文以高層建筑配電系統(tǒng)的設(shè)計為例，來具體介紹高層建筑中配電系統(tǒng)的設(shè)計以及安全性的分析，為當下高層建筑提供參考。

高層建筑配電系統(tǒng)安全性

配電系統(tǒng)是高層建筑必不可少的組成部分，配電系統(tǒng)的設(shè)計質(zhì)量成為衡量高層建筑水平高低的重要標準。配電系統(tǒng)與人們的日常生活息息相關(guān)，同時也存在著一定的安全隱患。近年來高層建筑的配電系統(tǒng)日趨完善，結(jié)合時代發(fā)展的要求不斷更新提高高層建筑配電系統(tǒng)的設(shè)計水準。但在取得進步的同時，我國高層建筑配電系統(tǒng)設(shè)計也存在問題，技術(shù)水平仍然有很大的進步空間。在此文中筆者結(jié)合實踐經(jīng)驗提出了提高高層建筑配電設(shè)計安全性的舉措，旨在促進我國高層建筑配電設(shè)計水平的提高。

1　高層建筑及其配電系統(tǒng)的特點

高層建筑與其他建筑相比較有其自身的特點。具體表現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及人員數(shù)量眾多，并且對于配套設(shè)施的要求更加嚴格。高層建筑在關(guān)注外形結(jié)構(gòu)美觀的同時，更加偏重的內(nèi)部配套設(shè)施的完善與安全。配電系統(tǒng)作為高層建筑配套設(shè)施中的重中之重與人們生活工作息息相關(guān)。高層建筑在我國快速發(fā)展的時間并不長，因此關(guān)于高層建筑的配電設(shè)計我們是處于探索前進的階段。但隨著電氣自動化設(shè)備的快速普及，對于高層建筑配電設(shè)計來講十分具有挑戰(zhàn)。高層建筑的配電設(shè)計必須提高水平從而與當前對自動化設(shè)備的大量需求相匹配。配電系統(tǒng)在一定程度上來講是衡量高層建筑質(zhì)量的關(guān)鍵標準。而衡量配電系統(tǒng)設(shè)計的重要標準是完備性、安全性、實用性。在進行高層建筑配電設(shè)計時應(yīng)嚴格遵循標準，提升高層建筑配電系統(tǒng)的設(shè)計水準。

2　高層建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計

2.1負荷等級

高層建筑的用電設(shè)備數(shù)量眾多，大量用電設(shè)備增大了高層建筑的供電負荷。在進行高層建筑配電設(shè)計時要注意用電成本的節(jié)約，合理設(shè)計供電系統(tǒng)。在配電設(shè)計時應(yīng)秉承區(qū)別對待、能停則停的設(shè)計原則。所謂區(qū)別對待是將高層建筑負荷按照一定的標準進行定性分級。一是根據(jù)建筑物類別進行分類；一是根據(jù)用電設(shè)備的用電負荷進行分類。一般來講，消防用電設(shè)備在一類高層建筑中要遵循一級負荷的標準。相應(yīng)的在二類高層建筑中消防用電則要按照二級負荷標準進行供電?？傊邔咏ㄖ袊栏駞^(qū)分負荷等級是高層建筑配電設(shè)計合理與安全的重要保障。

2.2供電電源電壓及主結(jié)線

高壓供電是高層建筑通常選擇的供電方式，這是由高層建筑較大的供電負荷決定的。供電電壓在各地區(qū)都有不同的標準。在我國10KV是比較常見的供電電壓。在選擇高壓供電主結(jié)線時單母線制以其投資少、實用性強的優(yōu)勢成為首選。

2.3有關(guān)用電負荷的計算問題

針對高層的電負荷計算問題，在業(yè)界暫未形成定論。在進行高層電負荷時，設(shè)計團隊或個人會選擇自己熟練的計算方法。但需要系數(shù)法或者變形的需要系數(shù)法還有單位容量法在建筑過程中是比較管用的計算方法。

2.4變壓器的選擇

變壓器是高層建筑配電系統(tǒng)必不可少的裝置。對于高層建筑來講其變壓器的容量均比較大，通常單機容量都會超過1600KVA。大容量的變壓器具有自身獨特的優(yōu)勢，它的效率一般比較高。在選擇變壓器時容量并不是唯一的選擇標準，要綜合各方面的因素來確定變壓器的臺數(shù)以及選擇合適容量的變壓器。在安裝變壓器時依據(jù)空調(diào)設(shè)備的分組來進行，通常會獲得不錯的效果。

2.5變配電所位置的選擇

變配電所位置的選擇需要綜合多方面的因素，合理選擇變配電所的位置的最終目標是降低成本，保障安全。通常來講變配電所位置的選擇要遵循五方面的原則。分別是：第一，與負荷中心要接近；第二，便于安裝進出線；第三，更接近與電源一側(cè)；第四，方便配電設(shè)備的運輸與安裝；第五，盡量避開存在劇烈震動的地方或容易產(chǎn)生爆炸危險的位置。當然變配電所在選擇過程中能夠滿座所有的標準要求是十分困難的，但是變配電所的選擇十分重要，在選擇過程中需要盡量綜合各方面的因素，使得變配電所能夠發(fā)揮最大的實用價值。

3　提高高層建筑配電系統(tǒng)的安全可靠性的措施

結(jié)合多年的實踐經(jīng)驗，筆者認為提高高層建筑配電系統(tǒng)安全性可以從三個方面著手：一是，關(guān)于氣體放電燈、微波爐等非線性負荷用電設(shè)備。這類設(shè)備的負荷電流具有特殊性，在這類設(shè)備中多次諧波電流存在于負荷電流中。而3次及其奇數(shù)倍諧波在中性線內(nèi)不是勻相抵消而是疊加的，如此增大了電流，使得中性線過載發(fā)熱，從而減少了配電系統(tǒng)的使用壽命，并且存在因為短路而引起火災(zāi)的安全隱患。二是，計算機在用電過程中減少間斷使用的頻率，降低電源輸出功率。三是，應(yīng)區(qū)別對待已知使用設(shè)備與未知使用設(shè)備的額定電流。一般來講己知使用設(shè)備都應(yīng)大于設(shè)備額定電流的1.35倍，而未知使用設(shè)備者不應(yīng)小于11A。

4　結(jié)語

我國建筑業(yè)在新時期獲得突飛猛進的發(fā)展，以我國近年來高層建筑的發(fā)展現(xiàn)狀可見一斑。高層建筑幾乎成為當前大中小城市建筑發(fā)展的主流趨勢。高層建筑在強勢發(fā)展過程中，日漸暴露出來的問題引起人們的關(guān)注。其中配電系統(tǒng)設(shè)計的安全性成為人們關(guān)注的重中之重。根據(jù)前面的分析，新時期我國高層建筑配電設(shè)計面對全新的時代發(fā)展要求，為更好的滿足人們的要求，我們的建筑業(yè)要加緊更新高層配電設(shè)計技術(shù)的速度，為人們提供更加優(yōu)越的高層生活環(huán)境。

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