李志鑫 喬鵬鳴

【摘要】城市化規(guī)模的不斷發(fā)展與進(jìn)步，使得城市高層建筑呈現(xiàn)出一派繁榮的景象，高層建筑因其建造高度高、建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，對(duì)供電配電同時(shí)也提出了更高的要求。現(xiàn)代高層建筑電氣中供配電設(shè)計(jì)是一個(gè)非常重要的方面，它不僅需要滿足日益增長(zhǎng)的城市用電量，同時(shí)還要滿足城市用電高峰或特殊用電情況下的供電負(fù)荷壓力?？傊?，只有科學(xué)合理地進(jìn)行高層建筑電氣供配電設(shè)計(jì)，才能確保供電線路正常運(yùn)行，進(jìn)而提升供配電的安全可靠性。本文作者從建筑工程的角度出發(fā)，對(duì)高層建筑電氣的有關(guān)概念進(jìn)行闡述，進(jìn)而對(duì)高層建筑電氣中供配電設(shè)計(jì)進(jìn)行研究與探討，對(duì)于供配電在高層建筑中的合理設(shè)計(jì)，確保正常用電需求，具有一定的參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；供配電設(shè)計(jì)；研究

引言

在高層建筑電氣實(shí)際的運(yùn)行中，一般供配電多會(huì)出現(xiàn)一些安全問題，而配電系統(tǒng)中不安全因素的存在，往往會(huì)造成不可預(yù)料的事故與損失。供配電設(shè)計(jì)的核心理念是從安全可靠性的角度出發(fā)的，而安全可靠性在供配電中的具體表現(xiàn)為用電負(fù)荷及電能質(zhì)量?jī)纱蠓矫?，供配電設(shè)計(jì)過程中需要針對(duì)具體情況進(jìn)行用電負(fù)荷等級(jí)的確定，同時(shí)配電線路設(shè)計(jì)的合理性對(duì)電能質(zhì)量能夠產(chǎn)生很大的影響作用。由此來(lái)看，只有對(duì)高層建筑電氣中供配電設(shè)計(jì)給予高度重視，合理進(jìn)行設(shè)計(jì)，才能讓配電系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中處于安全可靠的狀態(tài)。

一、高層建筑供配電設(shè)計(jì)概述

如今在我國(guó)大部分城市發(fā)展中，高層建筑在城市建筑中占到的比例越來(lái)越大，高層建筑在很大程度上為城市在有限土地資源的狀況下更進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了非常有利的條件。不過高層建筑同時(shí)也會(huì)帶來(lái)一些新的問題，像建筑高度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，更重要的是供配電線路配置會(huì)變得更加繁瑣，對(duì)供配電設(shè)計(jì)的專業(yè)性要求更高，因?yàn)楦邔咏ㄖ诤笃谑褂弥幸坏┡渚€系統(tǒng)出現(xiàn)問題，其故障檢測(cè)與維修比低層建筑的難度要超出許多。所以在高層建筑供配電設(shè)計(jì)初期就應(yīng)該引起高度重視，避免埋下質(zhì)量安全隱患。具體而言，高層建筑供配電設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性與專業(yè)性較強(qiáng)的任務(wù)，它主要依據(jù)擬建高層建筑的特點(diǎn)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及建筑實(shí)際功能等方面的因素，對(duì)建筑配線系統(tǒng)進(jìn)行供電線路的布置與規(guī)劃，對(duì)其用電負(fù)荷等級(jí)進(jìn)行相應(yīng)的控制，同時(shí)利用供配電系統(tǒng)中的各種設(shè)備及控制裝置，將它們有效地規(guī)劃并“組合”在一起，使其在實(shí)際中科學(xué)合理地發(fā)揮其應(yīng)有的作用，確保配電系統(tǒng)的正常運(yùn)作，并最終將這個(gè)過程通過圖紙繪制的方式展現(xiàn)出來(lái)的過程即為高層建筑供配電設(shè)計(jì)。高層建筑供配電設(shè)計(jì)并不是簡(jiǎn)單的將供電線路布置繪制到圖紙中，設(shè)計(jì)本身的整體目標(biāo)是在確保配電系統(tǒng)安全可靠的前提條件下，對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)性的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，最終交付一個(gè)合格的設(shè)計(jì)方案。

二、高層建筑電氣中供配電設(shè)計(jì)研究

1.高層建筑供配電系統(tǒng)的可靠性。在高層建筑供配電設(shè)計(jì)中，其核心理念是最大程度上確保配電系統(tǒng)的可靠性，以不發(fā)生安全事故或存在安全隱患為主要目標(biāo)。而高層建筑供配電系統(tǒng)的可靠性表現(xiàn)在用電負(fù)荷等級(jí)的確定，通常在高層建筑中用電負(fù)荷會(huì)劃分為一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷等，高層建筑由于高度較大，因此在具體設(shè)計(jì)中需要對(duì)用電一級(jí)負(fù)荷的確定給予高度重視。一般像高層建筑消防系統(tǒng)有關(guān)的控制室配電、報(bào)警配電、滅火系統(tǒng)配電及消防電梯配電等，都需要設(shè)定為重要性較高的一級(jí)負(fù)荷，而應(yīng)急照明及應(yīng)急電源也應(yīng)列入到一級(jí)負(fù)荷中，但通常應(yīng)急照明與應(yīng)急電源都是單獨(dú)設(shè)計(jì)的，形成獨(dú)立的配電系統(tǒng)。另外，在應(yīng)急電源方面，排風(fēng)設(shè)備配電、水泵房以及專用的通風(fēng)設(shè)備配電等，同樣也應(yīng)該設(shè)計(jì)為一級(jí)負(fù)荷。

2.供配電線路安全性。1）供電線路安全設(shè)計(jì)措施。供配電系統(tǒng)中用電負(fù)荷等級(jí)的確定固然重要，但高層建筑供電線路的安全設(shè)計(jì)同樣不可忽略，供配電線路布設(shè)規(guī)劃依據(jù)實(shí)際情況嚴(yán)格設(shè)計(jì)，高層建筑層與層的內(nèi)部格局、特殊層對(duì)用電線路的布置特殊需求以及高層建筑供配電線路布設(shè)的設(shè)計(jì)及規(guī)范要求等等，因?yàn)樵诟邔咏ㄖ泄┡潆娋€路的合理布設(shè)能夠有效避免線路被灰塵、潮濕或腐蝕的環(huán)境所破壞，從而引起線路絕緣性失效或線路短路等狀況，同時(shí)在高層建筑中發(fā)生的沖擊力、較大的伸縮變形以及不均勻沉降等也會(huì)引起對(duì)供電線路的破壞，從而引起安全事件。因此高層建筑供電線路安全設(shè)計(jì)中選用的主要措施主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面合理進(jìn)行供電線路布設(shè)，采取措施對(duì)線路電纜進(jìn)行外部保護(hù)，或通過管井進(jìn)行線路布設(shè)，并在布設(shè)中盡量避免線路與建筑物拐角處或其它堅(jiān)硬鋒利處直接接觸，避免外部保護(hù)在長(zhǎng)期摩擦或接觸中被損壞，線路布置應(yīng)與潮濕或腐蝕環(huán)境隔離；另一方面對(duì)線路安全設(shè)計(jì)主要是借助期自動(dòng)切換或自動(dòng)控制裝置，一旦線路出現(xiàn)安全隱患或超負(fù)荷運(yùn)行，自動(dòng)切換裝置就能及時(shí)切斷電源，防止事故進(jìn)一步蔓延。在一些工程電氣設(shè)計(jì)中，地下室車庫(kù)應(yīng)急照明配電直接在車庫(kù)墻以明裝方式安裝使用，由于配電箱沒有防水措施，很容易被燒毀，因此放置配電箱應(yīng)設(shè)置專門配電間，避免因意外影響應(yīng)急照明供電的可靠性。2）干線首端保護(hù)器分支線安全長(zhǎng)度分析。在安全、節(jié)約的原則下，城區(qū)的高層建筑群或者是郊區(qū)樓盤的別墅以及低層建筑群的低壓配電方式在建筑電氣低壓供配電設(shè)計(jì)中絕大部分都是采用分區(qū)樹干式配電方式，另外，城市路邊的路燈供配電中，每個(gè)燈桿內(nèi)部從燈芯到燈桿腳的連接方式與干線接駁的接線也是樹干式配電接線方式。

3.低壓長(zhǎng)電纜的保護(hù)。對(duì)設(shè)備供電使用長(zhǎng)電纜時(shí)，不僅需要對(duì)末端設(shè)備的啟動(dòng)進(jìn)行效驗(yàn)以及電壓壓降要求是否滿足，還要對(duì)長(zhǎng)電纜的饋電斷路器同時(shí)帶短路瞬時(shí)、短路短延時(shí)和過載長(zhǎng)延時(shí)的保護(hù)功能是否適宜。整條長(zhǎng)電纜在短路瞬時(shí)保護(hù)存在保護(hù)死區(qū)，瞬時(shí)保護(hù)無(wú)法保護(hù)長(zhǎng)電纜末端以后一段距離的電纜，因此，需要短路短延時(shí)保護(hù)的設(shè)置。這樣不僅可以保護(hù)整條電纜，而且長(zhǎng)電纜的末端斷路器與其形成級(jí)差，避免造成越級(jí)跳閘。

4.配電箱負(fù)荷計(jì)算。當(dāng)配電箱配出回路出現(xiàn)單相負(fù)荷以及三相負(fù)荷時(shí)，在單相負(fù)荷與三相負(fù)荷相加之前換算為等效三相負(fù)荷后進(jìn)行相加。單相負(fù)荷轉(zhuǎn)為三相負(fù)荷的換算方式為：各單相負(fù)荷分別進(jìn)行相加，然后用最大相負(fù)荷擴(kuò)大三倍。只取最大相負(fù)荷的三倍作為等效三相負(fù)荷是只有單相負(fù)荷的情況下。

三、結(jié)束語(yǔ)

高層建筑電氣中供配電設(shè)計(jì)是一個(gè)十分重要的方面，在設(shè)計(jì)中需要考慮的因素也較多，一旦發(fā)生事故，將可能引起不堪設(shè)想的后果。因此在實(shí)際中必須對(duì)高層建筑電氣供電配電給予高度重視。

參考文獻(xiàn)

[1]劉遠(yuǎn)快.高層辦公樓建筑電氣設(shè)計(jì)實(shí)例探析[J].中華民居，2012（2）：76