淺析高層建筑電氣技術的運用

何小印

摘 要 隨著現代經濟的高速發展，城市化進程是越來越快，高層建筑因其在空間利用上的優越性，出現頻率與數量是越來越多，在各大中型城市呈現出快速增加的態勢。高層建筑在發揮它巨大空間利用優越性的同時，也帶來讓人們不可忽視的問題，人口多、面積大、層數多、功能復雜并且對信息化的要求較高，因此高層建筑對電氣的依賴性也在不斷增強。同時由于高層建筑面積大，各種電氣系統日趨復雜，線路縱橫密布，因電氣配線選擇、安裝和使用不當所造成的火災逐年增多。所以迫切要求找出高層建筑的安全隱患并加以改善。

關鍵詞 高層建筑 電氣技術 安全隱患 改善對策

中圖分類號：TU974 文獻標識碼：A

1當代高層建筑電氣技術存在的主要安全隱患

1.1消防設備供電系統沒有合理地采用專用回路供電

現代高層建筑施工過程中，存在技術施工人員將容量負荷較小的消防設備及其使用電源直接接引在非消防供電回路的情況，一旦發生火災，在消防人員會切斷與消防設備無關電源的情況下，消防設備電源也會被切斷，這就導致消防設備無法發揮作用，將會給人民群眾生命、財產安全造成無可挽回的嚴重損失。

1.2公共建筑非消防電源切斷區域設置不合理

在現代高層建筑具體的技術施工過程中，技術施工人員往往對“有關部位”概念理解不深入、不全面，導致直接將切斷非消防電源的消防控制模塊設在民用、常用的低壓配電室樓層照明干線回路上。這種情況的出現勢必會在突發性災難發生時造成消防時斷電范圍過大，給高層建筑中的各樓層住戶造成不必要的恐慌。

2當代高層建筑電氣技術問題的主要改善對策

2.1針對消防設備供電系統沒有合理地采用專用回路供電問題，根據國家《高層民用建筑技術規范》GB50045-95（2005年版）規定“消防用電設施應采用專用的供電回路”。因此，現代高層建筑的消防用電設備的供電應盡可能地從配電間開始就設置專用的供電回路，通過消防用電設備的兩路低壓電源，由建筑物低壓配電柜的兩路不同電源直接接引來避免突發災難發生的情況下，在切斷民用用電系統的同時導致消防設備的無法使用。

2.2針對公共建筑非消防電源切斷區域設置不合理問題，根據《建筑技術防火規范》（GB50116-98）條規定，“消防控制室在確認火災發生后，首先應能切斷有關部位的非消防電源”。在火災發生時，為撲救方便，消防人員首先在第一時間切斷與消防設備無關的非消防電源，但是切斷非消防電源應控制在一定的范圍內。因此，在火災發生情況下應斷開樓層干線電源改為切斷火災發生相應樓層電源。

3高層建筑的電氣技術主要內容

3.1負荷的計算

電力負荷是供電技術的依據參數。計算準確與否，對合理選擇設備，安全可靠與經濟運行，均起決定性作用。高層建筑的電力負荷計算，基本上采用負荷密度法和需要系數法。

3.2供電電源及電壓的選擇

為了保證供電可靠性，現代高層建筑至少應有兩個獨立電源，具體數量應視負荷大小及當地電網條件而定。兩路獨立電源運行方式，原則上是兩路同時供電，互為備用。

3.3高低壓配電系統的技術

高壓配電系統：現代高層建筑均是采用兩路獨立的10kV電源同時供電。一般高壓采用單母線分段，自動切換，互為備用。為減少變壓器臺數，單臺變壓器的容量選擇一般都大于1000kVA。為限制低壓側的短路電流，正常時變壓器解列運行，中間設聯絡開關。高壓系統及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統。樓層配電則為混合式系統。配電設備中的主要部分是干線。現代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難，多采用全塑電纜與豎井母干線聯接等等。

3.4主要設備的選型

高壓開關柜。現代高層建筑的變配電室設在主樓地下層，按規定不宜采用油開關。應根據高層建筑地下室的標準，選用具有“五防”功能的真空開關手車式高壓開關柜。（1）電力變壓器。根據防火要求，主樓內是不允許裝設大容量的油浸電力變壓器的。（2）低壓配電屏。國外低壓配電屏的結構，幾乎都做成抽屜式，特別是大容量的出線，則做成手車式。（3）應急備用發電機組。近年國外高層建筑已開始采用燃汽輪發電機。這種發電機具有體積小、重量輕、反應速度快、故障率低等優點。

3.5變電所位置的確定

現代高層建筑的用電量相當大，在確定變電所位置時，應盡可能使高壓深入負荷中心。

3.6電氣照明技術

電氣照明技術，包括光源選擇、照度計算、燈具造型，燈具布置，眩光控制和調光控制和照明配電線路敷設等。在使用功能及藝術意境方面求得統一。選用高光效電光源，可以取得明顯的節能效果。

3.7防雷與接地

防雷內容一般可分為：防直擊雷、防感應雷及防高電位入侵三個內容，就防直擊雷而言，目前一般利用屋面板鋼筋作為避雷網，柱主鋼筋作為引下線，基礎鋼筋作為接地裝置，這是較為實用經濟的做法，為了防止感應雷和高電位入侵的危害，可在電纜進出戶處將絕緣子的鐵腳支架可靠接地，同時安裝避雷器或其它形式的過電壓保護器，此外要強調進行等電位聯結，這樣能有效地降低建筑物內部和附近不同金屬部件的電位差，從而避免內部的設備被高電位反擊和人被雷擊的事故。

3.8消防自動報警和自動滅火系統

現代高層建筑的火災自動報警滅火系統，包括：火災探測器、分區消防報警控制器、消防中心和氣體自動噴射滅火及自動灑水滅火系統等四個部分，實現報警滅火自動化。

4高層建筑節能技術

4.1配電系統的節能技術

變配電所應盡量靠近負荷中心位置，可以節省線材，降低電能損耗，提高電壓質量。合理選擇變壓器的容量和臺數，以適應由于季節性造成的負荷變化時能夠靈活投切變壓器。

4.2無功補償裝置應就地安裝

負荷變動時電機端電壓也變化，使電容器沒有放完電又充電，這時電容器會產生無功浪涌電流，使電機易產生過電壓而損壞。因此，斷續負載，如電梯、自動扶梯、自動步行道等不應在電動機端加裝補償電容器。

4.3減少線路上的電能損耗

一個工程中由于線路上下縱橫交錯，一般工程線路總長不下萬米，大工程更甚，因此而造成的電能損耗相當可觀，所以減少線路能耗必須引起技術人員的足夠重視。

4.4提高供配電系統的功率因數

功率因數提高了可以減少線路無功功率的損耗，提高設備利用率，從而達到節能目的。提高供配電系統功率的方法具體從以下幾點分析：（1）提高自然功率因數。（2）采用人工補償無功功率。（3）電動機節能技術。endprint