浅析高层建筑电气中低压配电设计

浅析高层建筑电气中低压配电设计

周鹿樵

广东华方工程设计有限公司广东东莞523000

摘要：近年来，随着城市化水平的不断提高，高层建筑施工已经成为了建筑施工领域中十分重要的一部分。在高层建筑施工过程中，其建筑内的低压配电设计在建筑的整个施工阶段中扮演了十分重要的角色。文章首先分析了高层建筑电气设备的特点，其次文章又论述了高层建筑电气中低压配电设计的基本原则及优化设计过程的手段，希望能够为具体的设计过程提供具有参考价值的意见，从而使高层建筑电气中低压配电设计能够进一步的满足人们的需要。

关键词：高层建筑；电气；低压配电；设计

引言：与一般多层建筑的施工不同，高层建筑的施工难度往往更大，建筑物内使用的电气设备也比较多。同时，由于高层建筑具有结构复杂且智能度高的特点，因此其施工过程较一般建筑来说要复杂得多。在高层建筑电气中低压配电设计中，保证其供电稳定性以及可靠性是最基本的要求，同时也是施工设计人员必须注意的一点，只有保证上述两点，才能提高高层建筑的整体质量。

一、高层建筑供电系统的特点

相对于一般多层建筑来说，高层建筑所使用电气设备，具有种类多、用电量大以及对供电可靠性的要求高等特点。具体来说表现为以下方面：

第一，为保证建筑内人们生活工作的正常进行，高层建筑中使用电气设备具有种类多的特点。由于高层建筑的施工对其功能的完善提出了更高的要求，因此其无论在供配电系统与火灾报警等系统方面都应更加完善与齐全，这样才能更好的保证整个高层建筑内设备的顺利运行。

第二，相对于一般多层建筑，高层建筑在用电需求方面有着更高的要求。高层建筑从用途上分为高层居住建筑和高层公共建筑。高层居住建筑的用电量相对较小，一般在25至60瓦/每平方米。而高层公共建筑的用电量相对较大，例如：宾馆、办公楼、商业楼等，其用电量会到60至160瓦/每平方米。这样的用电量是非常大的。

第三，高层建筑电气内使用的电气设备对供电可靠性要求交高。相对于普通多层建筑，高层建筑由于使用功能相对复杂，防火要求相对较高，因此对供电可靠性提出了更高的要求。由于高层建筑用途的不同，往往在一栋建筑内同时存在一、二、三级负荷。特别对于一二级负荷，一旦中断供电有可能造成重大影响或重大损失。对于此类负荷，在配电设计上一般多采取一路高压市电加应急发电机组供电或者双高压市电供电的方式，使之保证其供电的可靠性。

第四，高层建筑电气系统相对复杂，建筑内使用电气设备种类繁多。因此其必须具备可靠的电气系统才能维持各个设备的运转。在高层建筑中，各电气子系统往往会互相连接。例如：在消防设备的建设中，施工人员就需要采取双母线分段系统来进行供电。目前，高层建筑对于电气系统的设计已经朝着智能化的放向发展，这就为节约人力资源以及提高工作效率的打下了基础。

第五，建筑内电气线路火灾对人民生命及财产安全的造成十分严重的威胁。而高层建筑在与一般多层建筑相比在消防疏散与消防救援上难度都大于一般建筑。这就对建筑内电气线路的防火性能提出了更高的要求。现在，一般多层建筑内采用阻燃性电线、电缆。而在高层建筑中，特别是一类高层建筑应采用阻燃低烟无卤交联聚氯乙烯电力电缆、电线或无烟无卤电力电缆、电线。而高层建筑中的消防设备供电线路则采用耐火电力电缆、电线。

二、高层建筑电气中低压配电设计原则

高层建筑电气中低压配电设计需要遵循的原则包括优化设计原则与合理高效的原则两点，对设计原则的了解有利于为设计人员的工作提供相应的标准，对设计过程的顺利完成十分有利。

（一）优化设计

所谓的优化设计，不仅包括设备性能及系统运行方面的优化，同时还包括运行效率方面的优化。高层建筑的施工内容相对复杂，这就使得其资金投入也会相应较大。为保证施工企业的施工成本能够得到有效的节约，提高施工效率便成为了一个主要的手段，但施工效率的提高以及施工成本的节约必须要以节能环保的理念为基础，这样才能使高层建筑电气中低压配电设计能够更加符合目前社会发展的主要趋势。首先，在对高层建筑电气中低压配电设计之前，一定要提出相应的设计流程，同时对流程的可行性及适用性进行分析，为整个设计过程的可靠性提供保证。其次，在设计过程中，设计人员还要对线路之间以及设备之间的距离进行设计，这是保证设备与线路能够正常发挥其作用的基础。

（二）合理高效

在高层建筑电气的低压配电设计过程中，一定要坚持合理高效的原则。所谓的合理高效原则主要是针对设计过程中节能环保性能的保证来说的。在具体的设计过程中，相关人员一定要在保证电气设备使用性能的基础上，尽可能的降低其对能源的消耗量。想要达到上述目的，设计人员就一定要注重对节能设备的使用。同时在选择设备时，还应对其各项参数进行严格的考察，以使其质量及使用性能都能够得到保证。同时，在配电系统设计过程中，工作人员一定要保证其具有分散化的特点，以使电能能够得到更好的分配。

三、完善高层建筑电气中低压配电设计的策略

（一）确定负荷等级

对于高层建筑的供配电系统设计，首先要明确其建筑物的建筑性质，其次确定建筑物的用电负荷等级，并根据负荷等级才设计相应的供电方案，进而保证其供电系统的合理性。我国规定民用高层建筑分为两类，其超过54m的一类高层建筑和54m以下的二类高层建筑。而民用建筑电气负荷又分为三级，即一级负荷、二级负荷、三级负荷。对于一类高层建筑中的走道照明、值班照明、警卫照明、障碍标志灯、主要业务用电子计算机系统电源、保安系统电源、电话机房电源、客梯电力、排污泵、变频调速恒压供水生活泵及消防用电设备电源等为一级负荷；二类高层建筑中的主要通道及楼梯间照明用电、客梯电力、排污泵、生活泵及消防用电设备电源等为二级负荷。其余不属于一、二级负荷的为三级负荷。对于一级负荷用户应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到破坏。而二级负荷的供电系统，宜由两回路电源供电。而一二级负荷当中的消防用电设备如：消防控制室、消防水泵房、防烟和排烟风机房的消防用电设备及消防电梯等的供电，应在其配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置。

（二）配变电所的选址和确定

对于高层建筑供配电系统变配电所的选址和确定。主要从项目的工程特点、用电负荷大小、项目场地的环境及经济节能等方面综合考虑。根据项目的用电负荷大小和用电性质确定变配电所使用设备的情况，如：变压器的容量、台数、高低压开关柜的台数等；而当从市电取得第二电源有困难或技术经济不合理时，还要根据用电情况配备应急发电机，并确定容量及台数。此外，在变配电所的选址上还要根据实际情况综合考虑。首先，应尽可能的深入或靠近负荷中心或大容量设备处。方便高压进线和低压出线，并接近电源；其次，变电所应避免设置在经常积水、有爆炸危险环境、剧烈震动或高温场所的周围。再次，还要考虑供电线路电压损失的影响。一般来说低压线路的供电半径不宜超过200米，当超过200米是考虑增设变配电所。而对于某些占地面积交大的高层建筑也可以考虑分区、分层设置变配电所。

（三）低压配电系统设计

高层建筑低压配电系统一般多采用树干式、放射式，或者前两者相结合的配电方式，根据建筑性质的不同和使用功能的不同进行具体设计。首先，对于高层公共建筑的低压配电系统，应电力、消防、照明及其他用电系统分别设置独立的配电系统。而消防配电部分的供电系统宜按防火分区划分，消防配电支线不宜穿越防火分区。其次，对于高层居住建筑的配电其垂直配电干线应采取三相配电系统，末端住户配电采取单项“一户一表制”的配电方式。此外，高层居住建筑的住户电表应采用集中设置的方式，便于日后抄表及维护方便。

结束语

综上所述，当前高层建筑作为建筑业发展的主要形式，其建筑内的电气设备具有结构复杂、种类繁多且用电量大的特点。因此，对一般多层建筑来说，做好高层建筑的中低压配电设计工作这就对设计人员提出了跟高的要求。想要做好上述工作，就必须要坚持优化设计原则以及合理高效原则。在此基础上，才能使整个设计过程更加合理。建筑电气设计人员必须要清楚认识到这一点，并在具体设计工作中对其进行灵活运用。这样才能使高层建筑低压配电系统更加稳定、可靠的运行。

参考文献：

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