淺談高層住宅低壓供配電系統設計

摘要：高層住宅的供配電系統的設計直接影響著住宅的整體供電性能，供配電系統的不斷完善，可以給人們的生活帶來便利，改善居民的生活質量，使城市生活更加美好。文章結合我國高層住宅的供配電系統現狀以及高層住宅的低壓電源配置，對城市高層住宅低壓供配電系統的設計方案進行了分析探討，并指出了設計過程中應注意的問題。

關鍵詞：高層住宅；低壓供配電；系統設計

中圖分類號：U224 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）35-0025-02

隨著我國城市化進程的加快，城市住宅逐漸向高層化發展。高層住宅的供配電系統負荷容量大、用電的設備較多、對供電的安全可靠性要求也很高，就當前我國的高層住宅的供配電系統來說，其運行過程中還存在著許多的問題。因此，如何能夠設計出一套安全、可靠且合理的供配電系統，以便滿足住戶的用電需求呢？

1 高層住宅的供配電系統現狀

伴隨著我國社會經濟的快速發展，人們的生活水平逐漸提高，無論人們的日常生活還是工業生產，都需要大量的用電供應。當前，我國高層住宅中有許多供配電系統設計都存在著一定的問題，不能滿足高層住宅的整體用電需求。隨著城市的繁榮發展，我國高層住宅的建設也在逐漸增多，在部分高層住宅中，因為供電系統使用的時間過長，經常會出現各種問題，有些高層住宅的供配電系統已經承載不了整個住宅樓的負荷。

2 高層住宅的低壓電源配置

2.1 高層住宅低壓電源配置的原則

2.1.1 非消防一、二級負荷供電的要求。一級負荷應該由雙重電源來供電，當其中一個電源出現故障時，另一個電源不會受到損壞，可以繼續供電。在一級負荷中，特別重要的負荷除了由雙重電源來供電，還可以增設備用電源。但需要注意的是，不可以將其他負荷接入備用供電系統。二級負荷應該由兩個回線路進行同時供電，以確保電量供應充足。

2.1.2 民用建筑供電要求。消防用電負荷為一級時，應該由主電源與備用電源或者城市電網中與主電源分離的專用回路的雙電源來進行供電。當消防用電負荷為二級時，應該由主電源與變電系統或者提供備用電源的雙回路的電源來供電。為消防用電設備提供雙重電源時，可以將任一回路設置成主電源，當主電源出現斷電情況時，另一電源應自動地進行供電。高層住宅的消防配電系統應該設置在住宅的電源線處或者是配變電所處，其備用電源也應和主配電裝置分開設置，當無法實現分開設置時，需要同主電源并列設置，在兩者的分解處應該設置防火隔斷，配電裝置應該有明確的標注。

2.2 高層住宅的低壓供電系統的配置方案

采用一路電源，一臺變壓器，把低壓單母線分段，設置應急備用電源，使其能夠滿足消防負荷與非消防負荷的用電量。該方案適用于普通的高層住宅，而不適用于超大負荷的高層住宅。該方案滿足了規范化的要求，但是由于應急備用電源的容量要求較大，投資也相對來說較高。

兩路獨立電源與兩臺變壓器進行分列運行，將低壓單母線進行分段，設置應急備用電源。該方案能夠最大限度保證供電的可靠性，適用于一類高層住宅，尤其是負荷量大的高層住宅。

采用一路電源，一臺變壓器，把低壓單母線進行分段，同時由變壓器的低壓側引出兩回路電源，分別接入不同的低壓母線段，設置自備應急電源備用，其容量應該滿足消防負荷用電。該方案可適用于二類的高層住宅。

使用兩路電源，兩臺變壓器，低壓設置一般負荷母線以及重要負荷母線，需要注意的是，這兩個母線要分開。兩路電源為獨立電源的時候，該方案適用于沒有重要負荷的高層住宅。若兩路電源不是獨立電源時，則該方案適用于二類的高層住宅。該種方案系統結構較為簡單，負荷關系也較明確，便于維護及管理，但是其供電可靠性不高。

3 高層住宅低壓供配電系統

3.1 低壓配電系統設計應注意的事項

在高層住宅中，低壓配電系統的設計要將照明、電力、消防以及防災用電負荷使之分別自成系統。消防負荷應該在高層住宅的進線處設置獨立的配電裝置，當有火災發生時，便于消防人員能夠在最短的時間內切斷消防負荷電源。在高層住宅的供配電系統設計中，應對低壓配電級數進行合理的控制，一般不應該超過三級。值得注意的是，在減少配電技術時，不可以盲目地將部分配電箱總開關由短路器換成隔離開關，這樣是達不到控制級數的效果的。配電箱的設置與配電回路的劃分，應該依據防火區分、負荷性質、密度以及管理維護等條件進行綜合的分析。

3.2 高層住宅常用的低壓配電方式

3.2.1 放射式。在高層住宅中也常采用放射式低壓配電，該方式適用于重要用電負荷與消防設施中，即使用專門的垂直干線回路。該回路與應急備用回路應是相互獨立的，不共管也不共線，可以將兩個回路在末端的配電箱進行自動切換。

3.2.2 樹干式。樹干式的配電方式，通常是將高層住宅的各層配電箱設置于電氣豎井內，這樣可以通過插接式封閉母線槽、預分支電纜或者電纜穿刺線夾來進行分支。樹干式配電方法適用于樓層較高、數量較多、負荷較大的高層住宅，該方式不僅可以大量減少低壓配電屏數量，而且便于安裝和維護。

3.2.3 分區樹干式。分區樹干式的配電方法采用的是每個回路干線對應一個供電區域，這種供電方式具有一定的可靠性。在分區樹干式中，每個回路干線所對應的的層數為5～6層。對于城市中的高層住宅來講，因為涉及的樓層較多，所以對應的層數可以適當地進行調整，但注意最多不要超過10層。

3.3 高層住宅低壓供配電系統設計

對高層住宅的用電負荷進行計算時，應根據住宅中每個住戶的綜合用電指標作為參數。在計算的過程中，要綜合考慮高層住宅的所在地能源組成、氣候特點、用電負荷的發展趨勢以及用電負荷計算容量等因素。在每套高層住宅中，都應該安裝允許過載量不小于4倍的電能計量裝置，并且把該裝置設置在電氣豎井內或者住戶的門外公共的地方。干線系統應按照高層住宅的層數、住宅的平面組合方式以及計費的方式，采取不同的方法來進行電能計量。高層住宅中的樓道和消防等設施的電源和干線，都應該依據我國當前實行的相關防火規范來設計。其中，應急備用電源或者兩路干線，應在末端的配電箱進行自動

切換。

4 結語

伴隨著城市的不斷發展，高層住宅日漸增多，住戶用電量也在逐漸增長，對于高層住宅來說，低壓供配電系統可以說是一項復雜的工程。當前，在高層住宅中低壓供配電系統的設計還存在著各種問題，等待人們去逐漸完善。在具體的供配電系統中，應該掌握各類規范的要求，并結合各種因素才能設計出合理的配電方案。不斷地完善高層住宅低壓供配電系統，可以保證住戶用電的安全性與可靠性，為城市的建設與進一步發展提供有力的保障。

參考文獻

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作者簡介：陸洋（1982—），男，四川南充人，國網南充供電公司工程師，碩士，研究方向：供用電技術。