高層建筑配電系統設計與安全性分析

田少波

（北京三磊建筑設計有限公司，北京　100048）

高層建筑配電系統設計與安全性分析

田少波

（北京三磊建筑設計有限公司，北京100048）

受城市建筑用地面積的限制等客觀因素的影響，高層建筑成為現代城市建筑發展的主流趨勢，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、消防系統、供水系統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同樣格外關注。本文以高層建筑配電系統的設計為例，來具體介紹高層建筑中配電系統的設計以及安全性的分析，為當下高層建筑提供參考。

高層建筑配電系統安全性

配電系統是高層建筑必不可少的組成部分，配電系統的設計質量成為衡量高層建筑水平高低的重要標準。配電系統與人們的日常生活息息相關，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日趨完善，結合時代發展的要求不斷更新提高高層建筑配電系統的設計水準。但在取得進步的同時，我國高層建筑配電系統設計也存在問題，技術水平仍然有很大的進步空間。在此文中筆者結合實踐經驗提出了提高高層建筑配電設計安全性的舉措，旨在促進我國高層建筑配電設計水平的提高。

1　高層建筑及其配電系統的特點

高層建筑與其他建筑相比較有其自身的特點。具體表現在建筑結構復雜，涉及人員數量眾多，并且對于配套設施的要求更加嚴格。高層建筑在關注外形結構美觀的同時，更加偏重的內部配套設施的完善與安全。配電系統作為高層建筑配套設施中的重中之重與人們生活工作息息相關。高層建筑在我國快速發展的時間并不長，因此關于高層建筑的配電設計我們是處于探索前進的階段。但隨著電氣自動化設備的快速普及，對于高層建筑配電設計來講十分具有挑戰。高層建筑的配電設計必須提高水平從而與當前對自動化設備的大量需求相匹配。配電系統在一定程度上來講是衡量高層建筑質量的關鍵標準。而衡量配電系統設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計時應嚴格遵循標準，提升高層建筑配電系統的設計水準。

2　高層建筑供配電系統的設計

2.1負荷等級

高層建筑的用電設備數量眾多，大量用電設備增大了高層建筑的供電負荷。在進行高層建筑配電設計時要注意用電成本的節約，合理設計供電系統。在配電設計時應秉承區別對待、能停則停的設計原則。所謂區別對待是將高層建筑負荷按照一定的標準進行定性分級。一是根據建筑物類別進行分類；一是根據用電設備的用電負荷進行分類。一般來講，消防用電設備在一類高層建筑中要遵循一級負荷的標準。相應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。總之高層建筑中嚴格區分負荷等級是高層建筑配電設計合理與安全的重要保障。

2.2供電電源電壓及主結線

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線時單母線制以其投資少、實用性強的優勢成為首選。

2.3有關用電負荷的計算問題

針對高層的電負荷計算問題，在業界暫未形成定論。在進行高層電負荷時，設計團隊或個人會選擇自己熟練的計算方法。但需要系數法或者變形的需要系數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以及選擇合適容量的變壓器。在安裝變壓器時依據空調設備的分組來進行，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；第四，方便配電設備的運輸與安裝；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揮最大的實用價值。

3　提高高層建筑配電系統的安全可靠性的措施

結合多年的實踐經驗，筆者認為提高高層建筑配電系統安全性可以從三個方面著手：一是，關于氣體放電燈、微波爐等非線性負荷用電設備。這類設備的負荷電流具有特殊性，在這類設備中多次諧波電流存在于負荷電流中。而3次及其奇數倍諧波在中性線內不是勻相抵消而是疊加的，如此增大了電流，使得中性線過載發熱，從而減少了配電系統的使用壽命，并且存在因為短路而引起火災的安全隱患。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，應區別對待已知使用設備與未知使用設備的額定電流。一般來講己知使用設備都應大于設備額定電流的1.35倍，而未知使用設備者不應小于11A。

4　結語

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

［1］金建中.高層建筑電氣設計中低壓供配電系統安全性分析探討［J］.中外建筑，2008（2）.

［2］戴渝興.高層建筑電氣設計及電氣設備選型手冊.長沙：湖南科學技術出版社，2003.

［3］隋楊.高層建筑供配電設計方案的比較［J］.黑龍江紡織，2007（4）.［4］蘇柏成，羊長高.高層建筑配電系統及綜合防雷的工程設計［J］.科技資訊，2011，27.

［5］賈永東.絕緣穿刺線夾在高層建筑配電干線中的應用［J］.安裝，2011，10.