高層建筑電氣中低壓配電設計探討

曾銳浩

[摘要]高層建筑電氣系統中低壓配電設計是重要內容之一，其設計質量直接關系著整個高層建筑的用電情況。低壓配電設計在高層建筑電氣系統中具有提供電力的作用，并對高層建筑中其他功能的使用產生一定影響。如果高層建筑電氣系統中的低壓配電設計出現問題，將會埋下安全隱患，所以加強對高層建筑電氣系統中低壓配電設計的探討有重要意義。

[關鍵詞]高層建筑；電氣；低壓配電；設計

文章編號：2095 - 4085（ 2018） 01 - 0035 - 02

與普通建筑物相比，高層建筑體積和用電量較大，建筑物內部結構較為復雜。因此，在設計電氣系統時，對供電系統的強度、穩定性和安全性提出了更高要求。隨著建筑業的不斷發展和環境用電的不斷增加，為保證高層建筑電力的穩定，必須加強對低壓配電設計的研究和分析。

1 高層建筑電氣系統的特點

1.1 涉及到的用電設備種類繁多

由于復雜性和龐大性，高層建筑對電氣設備的要求比低層建筑更為嚴格。高層電氣設備分析包括給排水系統，火災報警系統，監控系統，制冷與供熱系統，通風系統和電梯。并且在建筑行業不斷發展以及人們需求不斷增加下，建筑功能更加完善，建筑結構更加復雜，在一定程度上給高層建筑中的用電設備帶來一定壓力，給高層建筑供電系統的穩定高效運行帶來嚴峻挑戰。

1.2 用電量大

因高層建筑的容量和承載力都比普通低層建筑大，所以其用電負荷和用電量也比較大。高層住宅建筑用電量要比普通低層住宅用電量高，更不用說具有酒店、辦公樓等功能的商務性高層，其用電量更加明顯，用電量的增加，增大建筑的用電負荷，為滿足高層建筑的用電需求，加強對低壓配電系統的設計有其必要性。

1.3 對供電可靠性提出更高要求

高層建筑的住戶相對于低層建筑更多，因此對于電力的需求也遠大于低層建筑，為保證高層建筑用電的穩定性和安全性，主要應用一級負荷、二級負荷兩種情況，一級負荷需要配備2套相互獨立的供電系統，以確保即使一套系統出現問題，另一套系統也可以代替其繼續工作，保證高層建筑各項功能實現穩定運行。此外，為應對突發事件，高層建筑中還應當設計應急電源，如發電機、應急燈等設備，以為建筑內的用戶提供可靠電源。

1.4 電氣系統更加復雜

高層建筑對于功能的需求更大更多，在進行供電時系統也就更復雜，通常會涉及多個電氣系統，并且每個電氣系統下還會設計相互連接相互影響的子系統，這一設計方式也在一定程度上增加整個電氣系統的復雜程度。另外，為提高高層建筑工作效率，自動化控制系統在高層建筑中得到廣泛應用，所以電氣系統對智能化也提出非常高的要求，這也增加了電氣系統的復雜性。

1.5 變配電系統呈現分散性特點

在高層建筑中用電規模的增加導致電荷分配呈現出分散性特點，為保證供電的穩定性需要采用多個配電中心對高層建筑進行輸電，這一供電方式不僅實現穩定供電，同時也大大節省了電纜材料，降低企業對電力網絡的投入成本。高層建筑中通常會配備多個配電房，分布在建筑物的各個角落，如地下室，頂層和地面。可變配電系統還包括監控室，配線室，控制室等部門，這些功能室需要占用建筑物的空間，另外為保證高層建筑中電梯的穩定運行，還需要在電梯附近設置專門的配電間。

1.6 設備與線路對防火要求更高

高層建筑具有樓層高、住戶多的特點，所以一旦發生火災等安全事故，給如何快速疏通人員，保障居民安全提出挑戰。對此高層建筑電氣系統設計，需要加強對設備與線路防火性能的重視。首先在設備與線路的材料上應當以阻燃材料為主，其次在設計、鋪設上盡量做到多穿管，加強對容易受損壞部位的防護，最后在電纜的端口做好封堵工作。

2 高層建筑電氣中低壓配電設計原則

2.1 優化原則

優化的原則意味著在設計高層建筑配電系統時，應根據建筑功能和結構的綜合分析來實現合理的布局。科學高效的高層建筑低壓配電設計應線條簡潔，避免線路重疊和交錯等問題，在設計過程中始終遵循優化原則可以大大提高線路的安全性和穩定性，同時還能減少鋪設材料的使用。優化原則中最重要的是節能原則，這要求高層建筑電氣中的低壓配電設計應當充分利用現代先進科學技術，不斷提高建筑內部的整體節能水平。為了實現這個目標，我們可以考慮在設計過程中使用節能材料代替傳統材料，加強對太陽能、地熱能等自然能源的利用。在高層建筑電氣系統的整個設計過程中應用優化原則。在設計整體結構時，從系統運行的安全性和穩定性出發，設計備用供電系統，以滿足建筑物整體電力需求，從而提高高層建筑應對突發情況的能力。為提高建筑中各用電設備的安全性，可以在線路設計過程中預留出一部分空間，使用電設備之間保持安全距離從而提高設備線路的絕緣性。

2.2 高效原則

高層建筑中的用電設備復雜多樣，所以在對配電系統進行設計時應當保證設計的科學性，避免造成資源浪費和電力損耗。因此，在設計過程中，可以分析建筑物的整體電力需求，可以將電力供應和配送中心設置在耗電量較大的地區。另外，配電中心實現分散設置可以有效減少資源浪費。為了提高配電系統的有效運行，在設計過程中也要求均衡的負荷分配。例如，使用三相供電系統可以起到平衡收費的作用，從而提高電力資源的利用率。

3 高層建筑電氣中低壓配電設計

3.1 供電需求設計

在對高層建筑電氣中低壓配電進行設計時應當從整體出發，首先保證必須配備兩個以上的供電電源，除此之外還應當配備充足的應急電源和備用電源，綜合考慮高層建筑各種情況，從而實現保證供電量滿足實際需求。

3.2 電源設計

高層建筑對配電設計的低壓電源提出了更高的要求，除了大量的電力設備安裝在一個負載和兩個負載，其他要滿足電力設備的電力需求，必須提供強大的電力供應電力方面，為達到這一目的，高層建筑在設計時一般采用雙向獨立供電方式，雙向供電方式一般來自同一變電所的母線段或不同的變電站，因此即使在發生斷電后，可以使用另一條電路進行供電，以確保所有電氣設備穩定正常運行。

3.3 配變電所設計

高層建筑中的配變電所設置應當做到布局的合理性。首先，在選擇地點時，應該放在人口流量較小的地區，同時避開低洼地區。配電室要積極做好防潮、防塵措施，為所有設備的安全運行提供良好環境。配電變壓器容量也是配變電所設計中需要重點考慮的問題，根據實際需要進行合理選擇，保證其正常工作功率控制在限定功率的60%以內。為保證配變電所運行質量，應當配備專門管理人員加強對配變電所的巡視和檢查。在高層建筑電氣中的低壓配電設計中，為在突發事故出現時及時更換線路，應當采用模塊供電方式，只有這樣才能更好的保證供電質量。

4 結語

在低壓配電設計工作中，設計師通過對高層建筑的整體功能，結構和用電需求分析，合理的低壓配電設計，提高高層建筑供電效率，實現能源資源的節約，保證各用電設備的安全穩定運行。

參考文獻：

[1]劉通.淺談高層建筑電氣中的低壓配電設計[J].四川水泥，2017，（06）：99.

[2]劉祖斌，高層建筑電氣中的低壓配電設計分析[J].江西建材，2015，（18）：204，208.