楊 星

南京師大建筑工程設(shè)計研究院

供配電設(shè)計在現(xiàn)代高層建筑中的應(yīng)用

楊 星

南京師大建筑工程設(shè)計研究院

隨著城市的不斷發(fā)展，高層建筑也在不斷增多。建筑的節(jié)能要求在現(xiàn)階段已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的必然要求和趨勢，對于高層建筑來說，進行供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計不僅能更好滿足高層建筑多用戶的實際要求，還能有效消除用電的安全隱患

供配電設(shè)計；高層建筑；應(yīng)用

隨著我國城市化的建設(shè)，許多建筑逐漸朝著高層的方向發(fā)展，高層居民住宅、高層辦公樓、高層商業(yè)區(qū)等如雨后春筍般涌現(xiàn)。高層建筑具有人口密集、電器設(shè)備多、用電量大等顯著的特點，為了能夠滿足人們的生活、學(xué)習(xí)與工作中的日益增加的用電需求，建筑內(nèi)的供配電系統(tǒng)發(fā)揮著不可替代的作用，但隨著各種高端家用電器設(shè)備的出現(xiàn)，給原有建筑供配電系統(tǒng)帶來了很多問題，為此，許多建筑電氣設(shè)計人員與施工人員開始對供配電技術(shù)進行深入的研究與改進，以期能夠?qū)ふ腋纳聘邔咏ㄖ娔芄?yīng)的有效途徑。

1、高層建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容

1.1 高壓供電系統(tǒng)

由于高層建筑的供電負荷通常比較大，故其供電一般采用10KV的高壓，并且主要包括環(huán)形雙回路、單側(cè)回路和雙側(cè)雙回路三種供電方案。其中，環(huán)形雙回路的供電方案投入成本和可靠性都比較高；單側(cè)回路的供電方案投入成本和可靠性都比較低；雙側(cè)雙回路的供電方案由于采用了兩個電源同時對系統(tǒng)進行供電，故其供電有著較高的可靠性。在對高層建筑高壓供電系統(tǒng)進行設(shè)計時，通常需要根據(jù)建筑施工方的投入成本選擇適當(dāng)?shù)墓╇姺桨?。由于不同的高壓電源具有不同的供電形式，因而高壓主接線的方式也會隨之不同。當(dāng)兩路高壓電源對系統(tǒng)同時進行供電的情況下，一般是采用單母線分段的形式，但是對母聯(lián)開關(guān)卻不進行設(shè)置。這種供電形式的特點在于所需要的設(shè)備非常少，而且結(jié)構(gòu)相對來說也比較簡單，同時投資成本也比較低，但是其供電的可靠性和靈活性都比較低。當(dāng)兩路高壓電源對系統(tǒng)采用一個供電一個備用的情況下，一般是采用單母線不分段的形式，這種供電形式的特點在于其線路相對來說比較簡單。當(dāng)供電系統(tǒng)中一個電源發(fā)生故障時，另一個備用電源就能立刻取代原電源對系統(tǒng)進行供電。目前，在高層建筑中應(yīng)用比較廣泛的供電方案是設(shè)置母聯(lián)開關(guān)，并且單母線分段進行供電，當(dāng)系統(tǒng)中任一電源發(fā)生故障時，母聯(lián)開關(guān)自投，對故障電源側(cè)的負荷恢復(fù)供電。這種供電形式雖然接線相當(dāng)復(fù)雜，而且投資成本也最高，同時其供電系統(tǒng)的可靠性也是最高的；

1.2 低壓配電系統(tǒng)

低壓配電系統(tǒng)在高層建筑中使用范圍比較廣的主要有以下四種形式：樹干式低壓配電形式，指的是利用一條干線將總配電箱與各分配電箱連接起來，這種形式的投資成本比較低，有利于施工，但是其不足之處在于當(dāng)某個分配電箱出現(xiàn)故障時，將會影響到整個干線，可靠性比較低；鏈?zhǔn)降蛪号潆娦问剑傅氖抢靡粭l供電干線將系統(tǒng)中的用電設(shè)備或是各分配電箱連接起來，這種形式與樹干式相比，在線路上沒有分支點，同時其投資成本也比較低，但是其不足之處，當(dāng)線路上設(shè)備或配電箱發(fā)生故障或是進行檢修時，與其相連接的設(shè)備或配電箱也要停電，可靠性比較低；放射式電壓配電形式，指的是各分配電箱直接由總配電箱進行供電，其優(yōu)勢在于每個用電負荷都是在單獨受點，在發(fā)生故障的情況下，對系統(tǒng)中其他設(shè)備的回路不會造成影響，而且其供電可靠性較高，不足之處在于其系統(tǒng)的線路比較繁雜，導(dǎo)致系統(tǒng)的靈活性比較差；混合式低壓配電形式，指的是樹干式和放射式兩種配電形式相互結(jié)合，這是當(dāng)前在高層建筑中采用度最高的配電形式之一。

2、層建筑中供配電技術(shù)可靠性與安全分析

2.1 高層建筑供配電技術(shù)的選擇和配置

一般情況下，高層建筑采用一或二級用電負荷等級，并且有兩個或兩個以上的電源對高層建筑進行供電。在選擇系統(tǒng)供電電源時，不僅需要考慮系統(tǒng)的負荷等級、供電電源的數(shù)量，還需要滿足高層建筑用電可靠性與安全性要求。通常對于一級負荷等級需要采用兩個電源對系統(tǒng)進行供電，而二級負荷等級則需要專用回路或是兩個回路對系統(tǒng)進行供電。而對于配電系統(tǒng)中的計算機中心、照明、消防系統(tǒng)等特殊的電氣設(shè)備需要安裝蓄電池組以備供電不足。而對于一些集酒店、商場和娛樂設(shè)施為一體的高層建筑，由于其人流量比較大，為了預(yù)防火災(zāi)、地震等各種個數(shù)情況，應(yīng)該裝應(yīng)急電源以備供電不足。

2.2 供配電的電壓設(shè)計

要想確保高層建筑供配電系統(tǒng)的正常運行，就需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來進行供配電的設(shè)計。同時可以按照高層建筑的實際特點，來了解和掌握高層建筑對電壓是否存在重量級要求，并為其配備一到兩組應(yīng)急發(fā)電組。如果高層建筑出現(xiàn)供配電故障時，可以借助應(yīng)急發(fā)電組來及時恢復(fù)高層建筑的正常用電。通常情況下，低壓配電電壓一般在380/220V，而賒借電源主要選擇10kV的獨立高壓電源。

2.3 高層建筑供配電系統(tǒng)中設(shè)備與導(dǎo)線的選擇

為了能夠確保高層建筑中的供配電系統(tǒng)能夠可靠、高效、安全的運行，系統(tǒng)設(shè)備及導(dǎo)線的選擇也具有十分重要。例如，對于低壓斷路器需要選擇帶漏電保護的斷路器，而對于高壓斷路器需要選擇真空的斷路器等。

3、結(jié)束語

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型與城市化建設(shè)的推進，體現(xiàn)人們經(jīng)濟水平的高層建筑物的數(shù)量急劇增加，相應(yīng)的對高層建筑物的供配電技術(shù)也提出了更為嚴(yán)格的要求。高層建筑人口密集，用電量大，如果供電系統(tǒng)無法有效的正常運行，不僅會造成電力資源的浪費，而且還可能會造成居民的人身與財產(chǎn)損失，不能充分發(fā)揮其保障人們安全、放心用電的功效。為此，加強對高層建筑中供配電技術(shù)的研究與運用，并且積極的利用現(xiàn)代化技術(shù)對其進行改進與創(chuàng)新，進而設(shè)計出具有智能化、高效性、安全性高的供配電系統(tǒng)，對于促進具有十分積極的促進作用。

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