試論供配電設計在現代高層建筑中的應用

朱學勇

摘要：本文介紹了現代高層建筑中對供配電設計的基本要求和主要內容，對供配電設計在現代高層建筑中的應用進行了深入剖析，以供參考。

關鍵詞：供配電設計；高層建筑；應用

高層建筑具有人口密集、電器設備多、用電量大等顯著的特點，為了能夠滿足人們的生活、學習與工作中的日益增加的用電需求，建筑內的供配電系統發揮著不可替代的作用。

一、現代高層建筑中對供配電設計的基本要求

通過對我國現代高層建筑進行統計和分析可以發現，高層建筑不僅可以滿足人類的居住需求，而且還可以滿足生活、辦公、娛樂等商業需求，從而使現代高層建筑具有多方面的功能和特點，更好地推動了我國建筑行業的發展。例如，在進行現代高層建筑建設施工的過程中，要按照要求設計好管道、消防設備等內容，在滿足用戶基本需求的同時，還可以確保用戶的生命財產安全。在現代高層建筑供配電設計之前，還需要對高層建筑的實際情況進行全面、系統的分析，更好的了解和掌握高層建筑對供電的基本需求，然后根據基本需求來對供配電進行合理的設計。同時在供配電設計過程中，還需要對施工階段可能出現的問題給予全方位的考慮，并選擇一套與之相對應的設計方案，委派專業的技術人員來負責施工，以更好地滿足現代高層建筑需求。

二、現代高層建筑中供配電系統設計的主要內容

（一）高壓供電系統

由于高層建筑的供電負荷通常比較大，故其供電一般采用lOkV的高壓，并且主要包括雙側供電環形雙回路、單側回路和雙側雙回路三種供電方案。其中，雙側供電環形雙回路的供電方案投入成本和可靠性都比較高；單側回路的供電方案投入成本和可靠性都比較低；雙側雙回路的供電方案由于采用了兩個電源同時對系統進行供電，故其供電有著較高的可靠性。在對高層建筑高壓供電系統進行設計時，通常需要根據建筑施工方的投入成本選擇適當的供電方案。由于不同的高壓電源具有不同的供電形式，因而高壓主接線的方式也會隨之不同。當兩路高壓電源對系統同時進行供電的情況下，一般是采用單母線分段的形式，但是對母聯開關卻不進行設置。這種供電形式的特點在于所需要的設備非常少，而且結構相對來說也比較簡單，同時投資成本也比較低，但是其供電的可靠性和靈活性都比較低。當兩路高壓電源對系統采用一個供電一個備用的情況下，一般是采用單母線不分段的形式，這種供電形式的特點在于其線路相對來說比較簡單。當供電系統中一個電源發生故障時，另一個備用電源就能立刻取代原電源對系統進行供電。

（二）低壓配電系統

低壓配電系統在高層建筑中使用范圍比較廣的主要有以下四種形式：樹干式低壓配電形式，指的是利用一條干線將總配電箱與各分配電箱連接起來，這種形式的投資成本比較低，有利于施工，但是其不足之處在于當某個分配電箱出現故障時，將會影響到整個干線，可靠性比較低；鏈式低壓配電形式，指的是利用一條供電干線將系統中的用電設備或是各分配電箱連接起來，這種形式與樹干式相比，在線路上沒有分支點，同時其投資成本也比較低，但是其不足之處，當線路上設備或配電箱發生故障或是進行檢修時，與其相連接的設備或配電箱也要停電，可靠性比較低；放射式電壓配電形式，指的是各分配電箱直接由總配電箱進行供電，其優勢在于每個用電負荷都是在單獨受電，在發生故障的情況下，對系統中其他設備的回路不會造成影響，而且其供電可靠性較高，不足之處在于其系統的線路比較繁雜，導致系統的靈活性比較差；混合式低壓配電形式，指的是樹干式和放射式兩種配電形式相互結合，這是當前在高層建筑中采用度最高的配電形式之一。

三、供配電設計在現代高層建筑中的應用

（一）供配電技術的選擇和配置

一般情況下，現代高層建筑采用一或二級用電負荷等級，并且有兩個或兩個以上的電源對現代高層建筑進行供電。在選擇系統供電電源時，不僅需要考慮系統的負荷等級、供電電源的數量，還需要滿足現代高層建筑用電可靠性與安全性要求。通常對于一級負荷等級需要采用雙重電源對系統進行供電，而二級負荷等級則需要專用回路或是兩個回路對系統進行供電。而對于配電系統中的計算機中心、應急照明、消防系統等特殊的電氣設備需要安裝蓄電池組以備供電不足。

（二）供配電的電壓設計

要想確保現代高層建筑供配電系統的正常運行，就需要嚴格按照相關規范和標準來進行供配電的設計。同時可以按照高層建筑的實際特點，來了解和掌握現代高層建筑對電壓是否存在負荷等級要求，并為其配備一到兩組應急發電組。如果現代高層建筑出現供配電故障時，可以借助應急發電組來及時恢復高層建筑的正常用電。通常情況下，低壓配電電壓一般在38～220V，而高壓電源主要選擇lOkV的獨立高壓電源。

（三）照明系統供配電選擇

1.電壓的選取。實際上，對于高層建筑來說一般選擇220V額定電壓的照明系統，其通過三相四線制法來進行供電，電壓活動范圍為220-380V。然而在具體使用的過程中，該類線路有可能誘發供電線路電壓出現大量損失，因此在照明設備正常運行過程中，需要確保設計電壓超過額定電壓，即供配電設計電壓的最低限要超過額定電壓值的95%；2.照明供電方式的選擇。現代高層建筑主要選擇一、二級負荷電源，而且選擇了雙重電源和雙回路的供電方式。因此在進行供配電設計過程中，要求設計人員先對照明一級與電力一級之間所存在的負荷功率進行有效的對比，如果兩者之間的對比數據存在較大的差距時，則要求設計人員采用雙電路高電壓設計方案。如果對比數值比較小時，則需要設計人員一路設計選擇以電源供電為主，另一路以應急發電作為備用電源。

（四）備用安保電源的設置

實際上，高層建筑通常會選擇在建筑物內部設立安保電源，當遇到特殊情況時會選擇自動切換，從而實現對高層建筑的持續性供電。

四、結束語

總之，加強對高層建筑中供配電技術的研究與運用，并且積極的利用現代化技術對其進行改進與創新，進而設計出具有智能化、高效性、安全性高的供配電系統，對于其發展有十分積極的促進作用。

參考文獻：

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