高层住宅供配电系统设计研究

高层住宅供配电系统设计研究

刘佳龙

盛隆电气集团有限公司 湖北 武汉430070

摘要：本文首先阐述了高层建筑供配电系统设计的基本概述，接着分析了高层住宅供配电系统设计要点，希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词：高层住宅；供配电系统；设计要点

引言：

在进行城市高层建筑电气设计时，有关设计者应以户使用需求为基础，把预算控制在合理范围，在提高经济性的同时保证其节能性。现阶段，由于“城市华景”现象的存在，高峰用电期和其他时间的用电量差距较大，因此有关设计人员应做好相应的防护措施。总之，做好高层建筑电气设计工作，一方面关乎着建筑美观性，另一方面决定着高层建筑的实用型、安全性、经济性能，做好电气设计工作并将有关要点落实具备较强的现实意义。

1高层建筑供配电系统设计的基本概述

在展开高层建筑供配电系统设计期间，需要高度关注电力负荷的实际情况，如果高层建筑供电系统的具体电力需求计算缺乏准确性。那么电力设备的使用便无法得到切实保障。甚至在情况极为严重时，电气设备无法得到安全的运转，进而使得人们的生命和财产安全受到威胁。因此，在展开高层建筑供配电系统设计期间，务必对电力负荷进行精确的计算。一般情况下，在展开电力负荷计算期间，所应用到的方法有两种，一种是系数法，另一种是负荷密度法。这两种方法不但数据精确度高，而且还能作为设计配电系统的重要参考凭据。

2高层住宅供配电系统设计要点分析

2.1确定负荷的等级以及负荷容量的计算

在供电系统设计中需要考虑电力负荷分配，在一些典型的超高层公共建筑中，需要严格依据国家的相关规定与要求，结合实际的用电性质。例如在一级负荷中其关键负荷主要是针对酒店、办公、经商以及设备管理使用计算机系统。关于消防负荷、安保系统的用电以及电子信息设备机房的用电，或者是超高办公室以及酒店的客梯等，也都需要满足一级负荷的要求。除此之外，例如商场、办公室以及酒店的照明、地下车库的照明以及自动扶梯，都处于二级负荷，剩余基本都为三级负荷。依据电力负荷的分配，有效设置相关的配置。在进行负荷的等级确定时，要根据相关的规定并结合实际情况来进行。一般情况下，高层建筑物的负荷等级，可以按照以下的方式进行划分：其消防设备、生活泵、客梯、安防设施、主要通道及楼梯间照明等设备用电为一级负荷，其余为三级负荷。在高层住宅建筑物电气的总用电负荷当中，住宅的用电负荷占主导地位。因此，住宅计算负荷直接关系到变压器的选型以及如何进行项目用电的规划。因此，设计方案选择不仅仅要根据相关的规定，同时还要对高层建筑物的具体情况进行分析，从而作出经济合理的选择。系数的确定时，如果选择太大，则会造成变压器的容量选择上变大，从而使生活成本提高并造成资源的浪费。而选择系数过小时，变压器的容量过小，过载现象就很容易发生，从而为配电系统埋下安全隐患，也会使高层建筑的用电设备的寿命缩短。

2.2照明系统设计的要点

根据建筑物的功能需求和用电量大小合理选择配电箱容量及型号。在进行配电箱容量确定时需要考虑到：首先是建筑物中各个区域所需用电容量不一样；其次就是同一个建筑物中不同楼层之间的负荷也不尽相同；最后是不同楼栋的用电负荷情况也有所不同，所以应该结合实际情况来对配电箱容量进行科学合理的选取。此外，还要充分考虑建筑物内部的环境因素、设备运行状态以及周围环境等多方面因素。为了保证建筑电气系统正常工作，必须做好相应的接地处理措施，并且将接地网设置在地下室或地上一层的架空地板上。同时还可以利用一些电缆桥架或是避雷针等设施加强防雷效果，从而确保整个电力系统的安全稳定。当采用双电源供电时，需要注意两路电源进线之间的连接问题，一般来说，如果其中一路电源进线出现故障，另一路则不能直接接入该进线处，而是要通过专用设备将这一电源进线引出来后再接到其他地方，这样才能避免出现短路现象。

2.3配电箱、弱电箱位置设计重点

专业的设计工作人员需要加强对于配电箱、弱电箱方位的确定工作。各家各户的家庭电源都是来自于装配式室内配电箱、弱电箱，因为室内配电箱、弱电箱集中了大量的电气出入口管道，所以专业的工作人员需要优先考虑将其安装在墙面上，这样能够有效地将专业协调的难度降低。如果需要在住宅墙体的两侧来安装弱电箱或者是配电箱，还需要专业的工作人员对于房屋的具体结构、隔音情况、防火情况等内容进行细致地研究与分析。

2.4接地安全保护设置

当专业工作人员在对高层建筑电气设计的过程当中，需要对于多种内容加强细致的分析与考虑，尤其人身安全是考虑的重点和要点。人身安全的主要内容包括：生活与工作在建筑物当中的所有人员和工作人员的人身安全。因为高层建筑物当中的人员众多，如果发生任何问题与意外，势必会遇到很多的困难。所以当工作人员在进行高层建筑电气工程供配电系统设计的过程当中，要确保电气设备能够以自动的形式中断故障点，也就是说要在电气工程当中设计接地安全保护装置。接地保护装置对于确保高层建筑用电安全等方面有着重要的作用和意义，能够在高层建筑出现任何问题与危险时，以最快的速度将故障点的用电进行中断，这样就能够有效地保护高层建筑中人员的生命财产安全。当工作人员在进行设计和安装接地保护装置的过程当中，需要对于高层建筑的实际地形、电气设备、电路保护装置等内容进行细致的分析和研究，只有这样，才能够有效地避免因为其他原因而导致的电路运行出现危险。在工程设计相关的项目中，关于防雷的有效措施，主要选取二类防雷设计，关于接地措施需要在过程中主要采用TN-S系统，主要分为中线与保护地线，是以接地点为中心分开的，因此有效依据相关的数据，做好接地有效准备工作进行施工。

2.5独立双电源系统

在对高层建筑进行供配电系统设计过程中，应该根据实际情况选择不同类型的供电系统。一般来说，当采用集中式供电系统时，可以将其划分为多个部分；而当采用分散式供电系统时，则需要将每一个部分单独设置一套电源和配电箱，从而使得整个供电系统更加完善。此外，在具体设计工作开展过程中还要考虑到建筑物所在地的地理位置以及气候条件等因素影响，并结合实际情况来合理规划供配电系统。例如，如果高层建筑位于山区或者是沿海地区时就必须要采取相应措施确保供电系统的稳定性，以便提高供电质量和效率。

2.6应急发电机组供电系统

在进行高层建筑物供配电系统设计时，要具备应急发电机组的供电系统。应急发电机组应当具备快速并可靠的自动启动功能，在中断供电15秒到30秒后即可恢复供电。从而使高层建筑物的供电可靠性得到保证。

2.7供电的电源电压及线路

由于高层建筑物具备较大的用电负荷，因此都采用高压类进行供电，在我国高压供电基本为10kv，主结线一般采用单母线制，单母线制具有使用设备较少、结构较简单、投入较少、而且经济性能较好的特点，因此，受到高层建筑以及工矿企业的欢迎。

结束语：

综上所述，在建筑电气设计中，应当加强对配电箱和开关柜等设备的合理选择与科学安装。同时还要做好防雷接地系统的设计工作，以确保整个建筑能够正常运行。此外，要注意控制好照明灯具等用电设备的功率、电压以及电流值，并且根据实际情况进行调整，保证建筑物内部的供电质量符合相关标准要求。最后需要加强建筑物内消防设备的设置力度，为人们提供安全可靠的生活环境。

参考文献：

[1]住宅小区供配电系统设计要点[J].安娜.智能建筑电气技术,2019(05)

[2]关于供配电系统设计常见问题的探讨[J].吴征杰.山西建筑,2017(20)

[3]关于居住小区变配电系统设计的探讨[J].李东霖.科技风,2019(35)