供配電設(shè)計(jì)在現(xiàn)代高層建筑中的應(yīng)用探討

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)各個(gè)領(lǐng)域提出了較高要求。供配電設(shè)計(jì)是高層建筑中比較重要的組成部分，其不僅關(guān)系到高層建筑的使用效率，而且還事關(guān)高層建筑內(nèi)部居民的生活水平，因此在進(jìn)行現(xiàn)代高層建筑施工過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際情況做好供配電設(shè)計(jì)工作，對(duì)已有的設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以更好地滿(mǎn)足現(xiàn)代高層建筑發(fā)展需求。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代高層建筑；供配電設(shè)計(jì)；建筑行業(yè)；電力能源；安全隱患；供配電設(shè)備 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TU97 文章編號(hào)：1009-2374（2017）11-0076-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.039

隨著我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展，已有的建筑電氣供配電設(shè)備往往會(huì)誘發(fā)電力資源的大量浪費(fèi)，而且安全隱患比較明顯，從而誘發(fā)一系列供配電設(shè)備的安全問(wèn)題。而高層建筑人口多、用電量大，更應(yīng)該做好供配電設(shè)計(jì)工作，如果未按照要求做好供配電設(shè)計(jì)工作，不僅會(huì)造成電力資源的大量浪費(fèi)，而且還有可能誘發(fā)大量的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷害。因此，在進(jìn)行現(xiàn)代高層建筑過(guò)程中，需要完善供配電設(shè)計(jì)工作，綜合考慮各方面的影響因素，在確保供配電正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上保障居民的生命財(cái)產(chǎn)

安全。

1 現(xiàn)代高層建筑中對(duì)供配電設(shè)計(jì)的基本要求

通過(guò)對(duì)我國(guó)現(xiàn)代高層建筑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析可以發(fā)現(xiàn)，高層建筑不僅可以滿(mǎn)足人類(lèi)的居住需求，而且還可以滿(mǎn)足生活、辦公、娛樂(lè)等商業(yè)需求，從而使現(xiàn)代高層建筑具有多方面的功能和特點(diǎn)，更好地推動(dòng)了我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。例如，在進(jìn)行現(xiàn)代高層建筑建設(shè)施工的過(guò)程中，要按照要求設(shè)計(jì)好排水管道、消防設(shè)備等內(nèi)容，在滿(mǎn)足用戶(hù)基本需求的同時(shí)，還可以確保用戶(hù)的生命財(cái)產(chǎn)安全。在現(xiàn)代高層建筑供配電設(shè)計(jì)之前，還需要對(duì)高層建筑的實(shí)際情況進(jìn)行全面、系統(tǒng)的分析，更好的了解和掌握高層建筑對(duì)供電的基本需求，然后根據(jù)基本需求來(lái)對(duì)供配電進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。同時(shí)在供配電設(shè)計(jì)過(guò)程中，還需要對(duì)施工階段可能出現(xiàn)的問(wèn)題給予全方位的考慮，并選擇一套與之相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)方案，委派專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員來(lái)負(fù)責(zé)施工，以更好地滿(mǎn)足現(xiàn)代高層建筑需求。

2 設(shè)計(jì)原則

2.1 優(yōu)化原則

在進(jìn)行高層建筑供配電設(shè)計(jì)階段，要對(duì)建筑物本身可能實(shí)現(xiàn)的基本功能給予全方位的考慮，從而有效地避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)現(xiàn)象。同時(shí)，在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，還需要遵循可持續(xù)發(fā)展的理念，對(duì)高層建筑供配電設(shè)備進(jìn)行科學(xué)、合理的優(yōu)化，這樣一來(lái)不僅可以有效地滿(mǎn)足高層建筑供配電使用需求，而且還能夠提高供配電系統(tǒng)的使用效率。

2.2 負(fù)荷原則

在開(kāi)展高層建筑供配電設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況做好供配電設(shè)計(jì)系統(tǒng)的調(diào)整工作，這樣不僅能夠有效地延長(zhǎng)供配電設(shè)備的使用周期，而且還能夠進(jìn)一步提高資源的使用效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓負(fù)荷運(yùn)行指數(shù)的有效調(diào)整。在供配電設(shè)計(jì)過(guò)程中，最好選擇節(jié)能設(shè)備，從而有效降低供配電設(shè)備的用電負(fù)荷，有效地節(jié)省電能資源。

2.3 高效運(yùn)行原則

在供配電設(shè)計(jì)過(guò)程中，要采取有效措施來(lái)確保供配電系統(tǒng)能夠高效的運(yùn)轉(zhuǎn)，避免由于用電量過(guò)大而對(duì)供配電設(shè)備產(chǎn)生不良的影響，同時(shí)還可以有效降低供配電設(shè)備的維修次數(shù)，滿(mǎn)足高層建筑所需要的能源。

3 供配電設(shè)計(jì)在現(xiàn)代高層建筑中的應(yīng)用

3.1 確定負(fù)荷等級(jí)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷容量的有效計(jì)算

在進(jìn)行高層建筑供配電設(shè)計(jì)過(guò)程中，最好根據(jù)相關(guān)的法律法規(guī)來(lái)確定負(fù)荷等級(jí)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷容量的有效計(jì)算。實(shí)際上，現(xiàn)代的高層建筑不管是商業(yè)住宅還是生活住宅，都需要按照要求配備所需要的基本負(fù)荷容量，如電梯、消防設(shè)備、應(yīng)急照明設(shè)施等。對(duì)于普通的居民住宅，供配電的設(shè)計(jì)要能夠滿(mǎn)足居民最基本的用電負(fù)荷，具體主要包括照明設(shè)備的使用和家用電器的運(yùn)行。而商業(yè)高層建筑除了要滿(mǎn)足最基本的設(shè)備負(fù)荷以外，還需要確保客戶(hù)電梯、普通電梯、商業(yè)電梯的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而滿(mǎn)足商業(yè)用電的基本需求。實(shí)際上，一般選擇單位容量法和負(fù)荷密度法來(lái)對(duì)負(fù)荷容量進(jìn)行有效的計(jì)算，以確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.2 供配電的電壓設(shè)計(jì)

要想確保高層建筑供配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，就需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行供配電的設(shè)計(jì)。同時(shí)可以按照高層建筑的實(shí)際特點(diǎn)，來(lái)了解和掌握高層建筑對(duì)電壓是否存在重量級(jí)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(shí)，可以借助應(yīng)急發(fā)電組來(lái)及時(shí)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(dú)立高壓電源。

3.3 照明系統(tǒng)供配電設(shè)計(jì)

對(duì)于現(xiàn)代高層建筑而言，照明系統(tǒng)是供配電設(shè)計(jì)中比較重要的組成部分，因此要求設(shè)計(jì)人員做好照明系統(tǒng)供配電的選擇，具體從以下兩個(gè)方面著手：（1）電壓的選取。實(shí)際上，對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)一般選擇220V額定電壓的照明系統(tǒng)，其通過(guò)三相四線(xiàn)制法來(lái)進(jìn)行供電，電壓活動(dòng)范圍為220～380V。然而在具體使用的過(guò)程中，該類(lèi)線(xiàn)路有可能誘發(fā)供電線(xiàn)路電壓出現(xiàn)大量損失，因此在照明設(shè)備正常運(yùn)行過(guò)程中，需要確保設(shè)計(jì)電壓超過(guò)額定電壓，即供配電設(shè)計(jì)電壓的最低限要超過(guò)額定電壓值的97%；（2）照明供電方式的選擇?，F(xiàn)代高層建筑主要選擇一級(jí)負(fù)荷電源，而且選擇了雙電路與雙電源的供電方式。因此在進(jìn)行供配電設(shè)計(jì)過(guò)程中，要求設(shè)計(jì)人員先對(duì)照明一級(jí)與電力一級(jí)之間所存在的負(fù)荷功率進(jìn)行有效的對(duì)比，如果兩者之間的對(duì)比數(shù)據(jù)存在較大的差距時(shí)，則要求設(shè)計(jì)人員采用雙電路高電壓設(shè)計(jì)方案。如果對(duì)比數(shù)值比較小時(shí)，則需要設(shè)計(jì)人員一路設(shè)計(jì)選擇以電源供電為主，另一路以應(yīng)急發(fā)電作為備用電源。

3.4 供電線(xiàn)路安全設(shè)計(jì)

在進(jìn)行現(xiàn)代高層建筑供配電設(shè)計(jì)過(guò)程中，在確保用電負(fù)荷的基礎(chǔ)上，還需要采取措施來(lái)做好供電線(xiàn)路安全設(shè)計(jì)工作。在布置供配電線(xiàn)路階段，需要根據(jù)高層建筑的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行布置，盡可能地滿(mǎn)足高層建筑特殊層對(duì)用電線(xiàn)路的需求，滿(mǎn)足層與層的內(nèi)部格局，同時(shí)還需要確保高層建筑供配電線(xiàn)路的布置與設(shè)計(jì)滿(mǎn)足相關(guān)的規(guī)定。在供配電設(shè)計(jì)過(guò)程中，可能會(huì)受到潮濕、腐蝕、灰塵等因素的影響，從而誘發(fā)線(xiàn)路短路或路絕緣性失效。此外，在進(jìn)行高層建筑供配電線(xiàn)路設(shè)計(jì)階段，還有可能受到建筑物伸縮變形、較大沖擊力或不均勻沉降的因素的影響，如果處理不好極有可能誘發(fā)安全事故。為了保證供電線(xiàn)路安全設(shè)計(jì)的效果，需要根據(jù)高層建筑的實(shí)際布局制定有效的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力線(xiàn)路的有效保護(hù)，而且還可以借助管井的方式來(lái)對(duì)供配電線(xiàn)路進(jìn)行布設(shè)，在該過(guò)程中需要采取有效的措施來(lái)盡可能地降低電力線(xiàn)路與建筑物鋒利物體或拐角處發(fā)生接觸的可能性，從而有效避免外部保護(hù)措施由于長(zhǎng)時(shí)間與堅(jiān)硬物體接觸、摩擦而引發(fā)不同程度的破損。在供電線(xiàn)路布設(shè)過(guò)程中，還需要采取措施避免線(xiàn)路與腐蝕、潮濕的環(huán)境接觸，以確保線(xiàn)路的絕緣性能。除此之外，在進(jìn)行供電線(xiàn)路安全設(shè)計(jì)過(guò)程中，最好選擇自動(dòng)控制或自動(dòng)切換裝置，如果供電線(xiàn)路出現(xiàn)超過(guò)規(guī)定負(fù)荷或安全問(wèn)題時(shí)，則會(huì)自動(dòng)切斷電源，避免安全事故的惡化，確保高層建筑供電系統(tǒng)的

安全。

3.5 低電壓與高電壓的運(yùn)行方式與結(jié)線(xiàn)方式

實(shí)際上，在進(jìn)行高層建筑供配電線(xiàn)路設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常會(huì)選擇10kV的高壓線(xiàn)路，而且采用單母線(xiàn)的運(yùn)行方式，以確保每一段單母線(xiàn)都可以單獨(dú)開(kāi)展工作。在供配電線(xiàn)路運(yùn)行過(guò)程中，如果某一條單母線(xiàn)發(fā)生故障，則可以用其他的單母線(xiàn)來(lái)取代，從而確保供電線(xiàn)路的正常運(yùn)行。同時(shí)在低壓供配電線(xiàn)路設(shè)計(jì)過(guò)程中，最好按照要求設(shè)置一段應(yīng)急母線(xiàn)，這樣一來(lái)不僅可以有效地避免由于正常母線(xiàn)由于故障而無(wú)法運(yùn)行的現(xiàn)象，而且還能提高供配電系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

3.6 備用安保電源的設(shè)置

通常情況下，電能是我們開(kāi)展日常生活、工作和學(xué)習(xí)過(guò)程中不可或缺的組成部分，其不僅可以確保人們的正常工作與生活，而且還有可能危及人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。由于高層建筑供配電設(shè)計(jì)具有非常大的工作量，如果處理不好極有可能誘發(fā)火災(zāi)隱患與安全問(wèn)題，此時(shí)就需要供配電設(shè)計(jì)人員不斷提升自身的專(zhuān)業(yè)水平和綜合素養(yǎng)。實(shí)際上，高層建筑通常會(huì)選擇在建筑物內(nèi)部設(shè)立安保電源，當(dāng)遇到特殊情況時(shí)會(huì)選擇自動(dòng)切換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高層建筑的持續(xù)性供電。與傳統(tǒng)電源進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，安保電源具有的特點(diǎn)包括以下三個(gè)方面：（1）安保電源的斷開(kāi)及連接等操作無(wú)需人為操作，可以自動(dòng)完成；（2）與傳統(tǒng)電源對(duì)比，安保電源同樣包含兩個(gè)發(fā)電機(jī)電源，在具體運(yùn)行過(guò)程中，如果主電源出現(xiàn)問(wèn)題，安保電源能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)化為備用發(fā)電機(jī)電源，確保安保工作的順利進(jìn)行；（3）安保電源中的兩個(gè)電源以串聯(lián)的方式進(jìn)行連接，因此兩個(gè)電源能夠快速地進(jìn)行來(lái)回切換，不僅可以提高安保電源的實(shí)用性，而且還能夠有效降低供配電系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行高層建筑供配電設(shè)計(jì)階段，最好遵循優(yōu)化原則、負(fù)荷原則、高效運(yùn)行原則。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中還需要根據(jù)實(shí)際情況確定負(fù)荷等級(jí)，做好供配電的電壓設(shè)計(jì)、照明系統(tǒng)供配電設(shè)計(jì)、供電線(xiàn)路安全設(shè)計(jì)等工作，合理選擇低電壓與高電壓的運(yùn)行方式與結(jié)線(xiàn)方式，并按照要求設(shè)置備用安保電源，從而有效降低電力資源的浪費(fèi)，使供配電系統(tǒng)更好地滿(mǎn)足現(xiàn)代高層建筑

需求。

參考文獻(xiàn)

[1] 張燕，張立杰.高層辦公樓的供配電設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代建筑電氣，2016，（7）.

[2] 高桂根.高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析[J].價(jià)值工程，2014，（36）.

[3] 高桂根.高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析[J].價(jià)值工程，2014，（36）.

[4] 吳慶平，鄧化飛.供配電設(shè)計(jì)中電力監(jiān)控系統(tǒng)的作用[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2017，（1）.

作者簡(jiǎn)介：肖少虎（1983-），男，湖北漢川人，供職于廣州堅(jiān)磊建設(shè)有限公司，研究方向：電力工程管理。

（責(zé)任編輯：蔣建華）