当前民用高层建筑供配电系统电气设计叶国粮

当前民用高层建筑供配电系统电气设计叶国粮

叶国粮

(深圳乐华恒业文化旅游发展有限公司广东省深圳)

摘要：供配电系统设计作为民用建筑电气设计的重要组成部分，设计质量的优劣在很大程度上会对民用高层建筑电气系统的运行产生直接的影响。正是在这个意义上，我们必须高度重视民用高层建筑供配电系统的设计，确保其能安全稳定运行，保护好人民的生命财产安全。

关键词：民用高层建筑；供配电设计；安全性

一、民用高层建筑供配电系统电气设计基本原则

1.1可靠性原则

在民用高层建筑中，使用的人员较多，呈现人员分布密集的特点，因此涉及范围也比较广。在供配电系统设计中要坚持安全性、可靠性，具体规划设计中对建筑实际用电负荷等级进行科学分析，确保其在任何运行方式下供配电系统可以持续进行稳定的电力保障，为建筑提供安全可靠的电力供应。

1.2简洁性原则

在高层建筑中使用的电气设备较多，日常运行和维护中工作量较大。因此在设计中要尽量简单，减少其中的一些电气设备。在电气系统和线路设计中，要使其方便使用和操作，在运行中出现故障时也可及时进行处理。

1.3保障安全性原则

民用高层建筑对电气设备和功能的要求比较高，日常工作中需要进行检修维护等，因此在设计中要保证安全性，使操作人员可以安全进行日常工作和检修维护。

二、民用高层建筑供配电系统设计的相关内容

2.1设计不间断的电源供电系统

目前我国的民用高层建筑的建设高度都比较高，整体楼层一般都会超过20层，楼房高度的制约难免会出现各种安全隐患，火灾威胁是高层建筑需要关注的一个问题，民用高层建筑的建造设计部门在设计建筑的供配电电气系统数时应该将建筑的防火考虑在内，尽可能的减少建筑发生火灾的隐患，保证高层建筑的居住安全。通常建筑电气系统的设计时会将不间断电源供电系统与之有机结合，提高发电平台的电压负荷，从而保证整个建筑的电路能够承受更大的电压。

2.2设计应急发电机供电系统

我国民用高层建筑建设的首要原则就是要保证建筑运行的安全性和可靠性，目前在民用高层建筑供配电系统电气设计时会配备应急发电机供电系统以保证整个建筑进行供电的稳定性，提高供电的整体效率。经过相关电力数据分析，当高层建筑的供电系统出现中断的情况，这时候配备的应急发电机就会在最短的时间内启动，为建筑提供电力供应，由于发电机供电系统的特殊性质，这种系统主要应用于对中断供电时间有较高要求的电力系统中，但是这种应急发电机系统也有一定的局限性，当电路中断的原因是由于电网内部线路发生故障所引起时，电网外部的电源没有发生故障，这时候设置的应急发电机系统就不能及时启动，建筑的消防负荷保持在断电状态。

2.3设计双电源独立配电系统

我国民用高层建筑在投入使用中难免会产生各种电路安全隐患，这就要求相关建筑设计单位应该尽可能的降低事故发生的概率，在供配电电气系统中设计双电源独立配电系统，这种系统的两个电源一般处于相互独立的状态，能够为电力系统的运行提供可靠的保障，其工作原理通常是利用开关将两块电源分离，将其分成消防和非消防负荷，在发生火灾事故时电力系统自动将非消防电源关闭，同时启动另一个消防电源，提高建筑的供电可靠性和有效性。

三、设计的要点阐述

3.1对于变压器的确定

民用高层建筑中的供配电系统设计的目的是提高建筑主体供电的稳定可靠，减少供电风险的产生，变压器作为调节电压的重要设备，在对其具体的属性的确定上就要综合多方面因素考虑，在设计和选型上需要结合配电变压器使用的具体年限和投资回收对变压器的具体型号要求来进行针对性确定，做好全过程的考虑分析，一般是通过投资变压器的价差和年耗电量的电费差来确定。除了这方面之外，在对变压器进行选择时，还要兼顾到变压器的节能环保特性，可以满足高层建筑对于用电负荷的多样化要求，不会产生较大的环境污染，最常见的做法是适当的高出变压器的最佳负荷。具体的型号确定，一方面要根据建筑使用的用途；另一方面还要考虑到造价成本因素，选择负载损耗和空载损耗最低的节能型变压器。

3.2接地安装

接地装置在安装过程中，首先要确保其稳固性。在施工中，接地装置应在主杆与独立桩的基础上实现与地下底板的有效衔接，并对连接钢筋实施焊接加固处理。钢筋要与外环梁表层的接电线连接，并选用圆钢材料作为接地钢筋材料。接地装置的安装施工需要严格按照图纸设计要求开展，保证安装位置的合理性及各点位端子箱连接的有效性。另外，在安装完成后，需要对接地装置进行二次加固，且准确检测接地电阻，确保接地装置的正常使用。在接地干线铺设中，需要注意的内容有：充分考虑铺设后的检修工作，降低检修难度；检查和分析铺设位置，让其不会影响装置的检测和拆卸工作；在线路铺设过程中，应沿着垂直或者水平方向进行，避免出现交叉情况，影响接地效果。

3.3电机拖动系统的设计

现代化城市建筑越来越注重节能化，在现代民用高层建筑中，电机的拖动系统在建筑的总体电能消耗中占到了90%左右的比例，是整个建筑主体中电能消耗最为明显的一部分。从当前现状来看，当前很多建筑中的电机拖动系统中所产生的电能转化率非常低，在循环利用上还有很多不足之处，基于此，从节能设计的角度来讲，可以降低低于200kW电机方面的资金投入，而在200kW～355kW之间的电机则要适当的增加投入，包括节能和投资方面，但是，如果是超出了355kW电机的话，就必须要以高压为主，不能以低压来考虑。此外，还要考虑到拖动系统的实际状况，保证最终设计出的拖动系统是具有很好节能性的。

3.4建筑电气火灾自动报警系统软件设计

建筑电气火灾自动报警系统的软件设计主要包括控制器与探测节点软件技术、无线通信网络软件技术。其中火灾自动报警系统的控制器的主要功能是提高报警系统内对火灾信息进行分析与处理的能力。因为建筑电气火灾发出的信息数据是特定的，火灾自动报警系统可以使用模糊神经网络算法对火灾信息数据的特定数值进行收集，然后根据收集的数据对火灾的具体情况进行分析，再根据分析出来的火灾情况判断是否要启动联动报警系统的指令。而火灾自动报警系统探测节点软件的主要作用是采集火灾自动报警系统内的温度与浓度等数据。探测节点软件与火灾报警器相连接，可以使火灾自动报警系统根据建筑电气数据反映的状态，按照预先设定的程序向火灾报警控制器发出火灾信息数据，然后等待火灾自动报警系统控制器传回相关指令并执行指令。建筑电气火灾自动报警系统的无线通信网络软件技术的主要作用是利用计算机编程技术对网络运行进行指导，使用模块化技术方式设计网络模块路径。无线通信网络的主要功能是发送与接收与火灾情况相关的信息数据，可以说是影响整个火灾警报系统完成效率与质量的关键。因此，在对无线通信网络软件进行设计时，一定要注意网络工作模式规划的合理性与科学性，确保整个火灾自动报警系统可以稳定运行。

四、结语

在社会经济快速发展中，民用高层建筑的供配电系统建设要求更高，要保证其安全性和可靠性，需要结合电力供应、建筑物规模和实际需求等因素进行电气设计，并保障其运行和检修的安全性，使其满足实际使用需求。

参考文献：

[1]刘晓亮.谈当前民用高层建筑供配电系统电气设计[J].城市建设理论研究（电子版），2016，（15）：5187-5187.

[2]唐瑜.高层民用建筑供配电系统电气设计浅述[J].建筑工程技术与设计，2016，（12）：2422.

[3]王嘉磊.高层建筑的电气设计研究[J].中华建设，2012，（9）：196-197.