李洪巖

(恒大地產(chǎn)集團(tuán)濟(jì)南置業(yè)有限公司 山東濟(jì)南 25000)

摘要: 當(dāng)今社會(huì)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，人們對(duì)于各方面的要求也在逐步提高，高層建筑的電氣工程建設(shè)工作，關(guān)系到高層建筑的整體使用效果，對(duì)于高層建筑內(nèi)部住戶的日常生活產(chǎn)生重要影響。因而加強(qiáng)高層建筑電氣工程的建設(shè)工作，對(duì)于保障高層建筑使用效果，保障人們生活質(zhì)量具有重要意義。供配電系統(tǒng)作為電氣工程的重要組成部分，需要不斷提高設(shè)計(jì)技術(shù)，才能夠?yàn)榇龠M(jìn)高層建筑電氣工程的整體運(yùn)行效果起到良好作用。

關(guān)鍵詞: 供配電設(shè)計(jì);高層建筑;應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑電氣的供配電設(shè)備對(duì)電力資源造成了很多的浪費(fèi)，存在的安全隱患也越來越多，因?yàn)楣┡潆娫O(shè)備的安全題所出現(xiàn)的事故也越來越多。尤其是高層建筑的供配電設(shè)備更是如此，高層人口多，用電量大，如果在供配電設(shè)計(jì)沒有做好，會(huì)出現(xiàn)很多電力資源的浪費(fèi)，當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，還會(huì)造成大量的人員傷害和財(cái)產(chǎn)如生到損失，對(duì)人們的生活安全起不到相應(yīng)的保障。所以，在高層的配電線路中，要在建設(shè)之前的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，就要對(duì)其中的各方面因素進(jìn)行相應(yīng)的考慮，保證供電系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下，保證人民群眾的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全。

1高層建筑供配電設(shè)計(jì)概述

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。

2高層供配電設(shè)計(jì)的原則

2.1優(yōu)化原則

在對(duì)高層建筑進(jìn)行供配電設(shè)計(jì)時(shí)，一定要考慮到建筑本身的需求，要盡可能地避免資源的浪費(fèi)，走可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，優(yōu)化建筑的供配電設(shè)備。要在能夠保障建筑物的供電需求的同時(shí)，還要滿足所使用的電氣設(shè)備能夠很好地滿足對(duì)電能的控制。

2.2高效運(yùn)行原則

要保證供電系統(tǒng)的高效運(yùn)行，減少電能對(duì)供配電設(shè)備的損耗，也能夠減少電能的維修和建設(shè)過程的資源。保證高層建筑中的用電設(shè)備能夠穩(wěn)定的運(yùn)行，還能夠減少供配電設(shè)備的經(jīng)濟(jì)消耗。

2.3負(fù)荷原則

在高層建筑的供配電設(shè)計(jì)中要注意對(duì)設(shè)計(jì)的系數(shù)做科學(xué)合理的調(diào)整，能夠有效地提高資源的利用率，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，還能夠調(diào)整電壓負(fù)荷的運(yùn)行指數(shù)，盡可能地選用節(jié)能設(shè)備對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，能夠有效地節(jié)約電能資源。

3現(xiàn)代高層建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1確定負(fù)荷等級(jí)，對(duì)負(fù)荷容量進(jìn)行計(jì)算

依照相關(guān)的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)定判斷高層建筑的負(fù)荷等級(jí)，并對(duì)建筑物的電能負(fù)荷容量進(jìn)行計(jì)算，無論是滿足日常生活需要的高層建筑還是滿足商業(yè)性能的建筑都需要設(shè)置好最基本的電能負(fù)荷容量，例如:高層建筑中的消防設(shè)備、電梯的運(yùn)行、應(yīng)急照明設(shè)施等等。在具體的劃分過程中，普通的居民用住宅，需要供配電設(shè)備能夠供應(yīng)最基本的用電負(fù)荷容量，日常生活過程中各種家用電器的運(yùn)行，都需要負(fù)荷居民用電的基本要求。在對(duì)商業(yè)型建筑進(jìn)行供配電設(shè)計(jì)的過程中，在保證基本用電負(fù)荷的同時(shí)，還需要普通電梯、客戶電梯、商業(yè)運(yùn)營(yíng)電梯的正常運(yùn)行，這些都需要達(dá)到商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下，我們都是采用負(fù)荷密度法以及單位容量法對(duì)用電能量進(jìn)行計(jì)算。

3.2照明系統(tǒng)供配電選擇

照明系統(tǒng)供配電設(shè)計(jì)是高層建筑物供配電設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)之一設(shè)計(jì)人員應(yīng)從以下兩個(gè)方面考慮:電壓選取方面。通常情況下，高層建筑物中常規(guī)的照明系統(tǒng)應(yīng)選用220V額定電壓。該類電壓以三相四線制法為主要供電方式，其電壓活動(dòng)范圍在220～380V之間。但該類線路容易令供電線路當(dāng)中的電壓出現(xiàn)大量損失的現(xiàn)象。故而所有照明設(shè)備正常使用過程中，設(shè)計(jì)電壓應(yīng)多于額定電壓，即使為最低限度，也不得低于其額定電壓值的97%;照明供電方式的選擇方面一般情況下，高層建筑所使用的電源為一級(jí)負(fù)荷電源，同時(shí)使用雙電源與雙電路的供電方式。因此，供配電設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)方案時(shí)，需先比對(duì)電力一級(jí)與照明一級(jí)兩者的負(fù)荷功率。若兩者所測(cè)得的數(shù)值都較大，設(shè)計(jì)人員便按照雙電路高電壓這一設(shè)計(jì)模式設(shè)計(jì)方案。若數(shù)值較小，設(shè)計(jì)人員可將一路設(shè)計(jì)為電源供電方式，另一路則使用應(yīng)急發(fā)電方式作為備用電源。

3.3配電變壓器的設(shè)計(jì)

配電變壓器是供配電系統(tǒng)中的核心設(shè)備，對(duì)其進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)高層建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵。對(duì)于配電變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)，主要是從變壓器類型和變壓器容量?jī)煞矫嬷衷谧儔浩黝愋瓦x擇上，以節(jié)能型配電變壓器作為首選，如用卷鐵芯改變常規(guī)疊片式鐵芯結(jié)構(gòu)的S11節(jié)能型配電變壓器就可以有效的節(jié)能，并且降低供配電系統(tǒng)線損情況。在變壓器容量選擇上，以變壓器負(fù)載率接近最佳值為準(zhǔn)，對(duì)變壓器不同負(fù)載下有功損耗進(jìn)行計(jì)算，選擇有功損耗最低的變壓器。

3.4備用安保電源的設(shè)置

電能能夠保證人們的正常生活以及工作，同時(shí)對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全有一定威脅。高層建筑物由于工程量較大，火災(zāi)隱患與安全問題的數(shù)量也隨之增多，這就要求供配電設(shè)計(jì)人員提高自身設(shè)計(jì)方案的可靠性。高層建筑物一般都會(huì)在建筑物內(nèi)部設(shè)立安保電源，特殊情況下會(huì)自動(dòng)切換，以便繼續(xù)為高層建筑物供電。較傳統(tǒng)的電源來說，安保電源具有以下優(yōu)勢(shì):①安保電源的連接以及斷開等操作都是自動(dòng)完成，無需人力進(jìn)行操作;②保電源與傳統(tǒng)電源相同，含有兩個(gè)發(fā)電機(jī)電源，若主電源發(fā)生問題，安保電源可自動(dòng)使用備用的發(fā)電機(jī)電源;③安保電源含有的兩個(gè)電源所使用的連接方式為串聯(lián)。所以，兩個(gè)電源來回切換的速度較快，提高安保電源的實(shí)用性，也控制了電路來回切換過程中所產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。

3.5低壓長(zhǎng)電纜的保護(hù)

對(duì)供電設(shè)備使用較長(zhǎng)的電纜時(shí)，不僅需要對(duì)檢查末端設(shè)備的啟動(dòng)情況、電壓壓降是否滿足設(shè)計(jì)要求，還需要檢查長(zhǎng)電纜饋電斷路器的短路瞬時(shí)、短路短延時(shí)、過載長(zhǎng)延時(shí)的保護(hù)功能。當(dāng)長(zhǎng)電纜在短路瞬時(shí)保護(hù)的時(shí)候存在一定的保護(hù)死區(qū)，瞬時(shí)保護(hù)沒有辦法保護(hù)距離長(zhǎng)電纜末端一段距離的電纜，所以，需要設(shè)置短路短延時(shí)保護(hù)。這樣可以有效地保證整個(gè)長(zhǎng)電纜，當(dāng)長(zhǎng)電纜末端斷路器形成極差的時(shí)候，可以有效地防止出現(xiàn)超級(jí)跳閘的問題。

結(jié)束語

高層建筑中供配電的設(shè)計(jì)需要遵循設(shè)計(jì)的原則，在設(shè)計(jì)的過程中，要根據(jù)電壓負(fù)荷的容量進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，確保供配電設(shè)備能夠準(zhǔn)確的運(yùn)行，也能夠直接的決定供配電設(shè)備是否能夠達(dá)到要求，在電源的選取和變電設(shè)備的選取步驟上，一定要根據(jù)高層建筑的實(shí)際情況，供電需求進(jìn)行選擇，能夠減少對(duì)資源的浪費(fèi)，還能夠保證供電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，所以，供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一定要的到相應(yīng)的重視，不能馬虎。

參考文獻(xiàn):

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