淺析高層建筑電氣技術(shù)的運(yùn)用

何小印

摘 要 隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市化進(jìn)程是越來越快，高層建筑因其在空間利用上的優(yōu)越性，出現(xiàn)頻率與數(shù)量是越來越多，在各大中型城市呈現(xiàn)出快速增加的態(tài)勢(shì)。高層建筑在發(fā)揮它巨大空間利用優(yōu)越性的同時(shí)，也帶來讓人們不可忽視的問題，人口多、面積大、層數(shù)多、功能復(fù)雜并且對(duì)信息化的要求較高，因此高層建筑對(duì)電氣的依賴性也在不斷增強(qiáng)。同時(shí)由于高層建筑面積大，各種電氣系統(tǒng)日趨復(fù)雜，線路縱橫密布，因電氣配線選擇、安裝和使用不當(dāng)所造成的火災(zāi)逐年增多。所以迫切要求找出高層建筑的安全隱患并加以改善。

關(guān)鍵詞 高層建筑 電氣技術(shù) 安全隱患 改善對(duì)策

中圖分類號(hào)：TU974 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1當(dāng)代高層建筑電氣技術(shù)存在的主要安全隱患

1.1消防設(shè)備供電系統(tǒng)沒有合理地采用專用回路供電

現(xiàn)代高層建筑施工過程中，存在技術(shù)施工人員將容量負(fù)荷較小的消防設(shè)備及其使用電源直接接引在非消防供電回路的情況，一旦發(fā)生火災(zāi)，在消防人員會(huì)切斷與消防設(shè)備無(wú)關(guān)電源的情況下，消防設(shè)備電源也會(huì)被切斷，這就導(dǎo)致消防設(shè)備無(wú)法發(fā)揮作用，將會(huì)給人民群眾生命、財(cái)產(chǎn)安全造成無(wú)可挽回的嚴(yán)重?fù)p失。

1.2公共建筑非消防電源切斷區(qū)域設(shè)置不合理

在現(xiàn)代高層建筑具體的技術(shù)施工過程中，技術(shù)施工人員往往對(duì)“有關(guān)部位”概念理解不深入、不全面，導(dǎo)致直接將切斷非消防電源的消防控制模塊設(shè)在民用、常用的低壓配電室樓層照明干線回路上。這種情況的出現(xiàn)勢(shì)必會(huì)在突發(fā)性災(zāi)難發(fā)生時(shí)造成消防時(shí)斷電范圍過大，給高層建筑中的各樓層住戶造成不必要的恐慌。

2當(dāng)代高層建筑電氣技術(shù)問題的主要改善對(duì)策

2.1針對(duì)消防設(shè)備供電系統(tǒng)沒有合理地采用專用回路供電問題，根據(jù)國(guó)家《高層民用建筑技術(shù)規(guī)范》GB50045-95（2005年版）規(guī)定“消防用電設(shè)施應(yīng)采用專用的供電回路”。因此，現(xiàn)代高層建筑的消防用電設(shè)備的供電應(yīng)盡可能地從配電間開始就設(shè)置專用的供電回路，通過消防用電設(shè)備的兩路低壓電源，由建筑物低壓配電柜的兩路不同電源直接接引來避免突發(fā)災(zāi)難發(fā)生的情況下，在切斷民用用電系統(tǒng)的同時(shí)導(dǎo)致消防設(shè)備的無(wú)法使用。

2.2針對(duì)公共建筑非消防電源切斷區(qū)域設(shè)置不合理問題，根據(jù)《建筑技術(shù)防火規(guī)范》（GB50116-98）條規(guī)定，“消防控制室在確認(rèn)火災(zāi)發(fā)生后，首先應(yīng)能切斷有關(guān)部位的非消防電源”。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，為撲救方便，消防人員首先在第一時(shí)間切斷與消防設(shè)備無(wú)關(guān)的非消防電源，但是切斷非消防電源應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi)。因此，在火災(zāi)發(fā)生情況下應(yīng)斷開樓層干線電源改為切斷火災(zāi)發(fā)生相應(yīng)樓層電源。

3高層建筑的電氣技術(shù)主要內(nèi)容

3.1負(fù)荷的計(jì)算

電力負(fù)荷是供電技術(shù)的依據(jù)參數(shù)。計(jì)算準(zhǔn)確與否，對(duì)合理選擇設(shè)備，安全可靠與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，均起決定性作用。高層建筑的電力負(fù)荷計(jì)算，基本上采用負(fù)荷密度法和需要系數(shù)法。

3.2供電電源及電壓的選擇

為了保證供電可靠性，現(xiàn)代高層建筑至少應(yīng)有兩個(gè)獨(dú)立電源，具體數(shù)量應(yīng)視負(fù)荷大小及當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)條件而定。兩路獨(dú)立電源運(yùn)行方式，原則上是兩路同時(shí)供電，互為備用。

3.3高低壓配電系統(tǒng)的技術(shù)

高壓配電系統(tǒng)：現(xiàn)代高層建筑均是采用兩路獨(dú)立的10kV電源同時(shí)供電。一般高壓采用單母線分段，自動(dòng)切換，互為備用。為減少變壓器臺(tái)數(shù)，單臺(tái)變壓器的容量選擇一般都大于1000kVA。為限制低壓側(cè)的短路電流，正常時(shí)變壓器解列運(yùn)行，中間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)。高壓系統(tǒng)及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統(tǒng)。樓層配電則為混合式系統(tǒng)。配電設(shè)備中的主要部分是干線。現(xiàn)代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難，多采用全塑電纜與豎井母干線聯(lián)接等等。

3.4主要設(shè)備的選型

高壓開關(guān)柜?，F(xiàn)代高層建筑的變配電室設(shè)在主樓地下層，按規(guī)定不宜采用油開關(guān)。應(yīng)根據(jù)高層建筑地下室的標(biāo)準(zhǔn)，選用具有“五防”功能的真空開關(guān)手車式高壓開關(guān)柜。（1）電力變壓器。根據(jù)防火要求，主樓內(nèi)是不允許裝設(shè)大容量的油浸電力變壓器的。（2）低壓配電屏。國(guó)外低壓配電屏的結(jié)構(gòu)，幾乎都做成抽屜式，特別是大容量的出線，則做成手車式。（3）應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)組。近年國(guó)外高層建筑已開始采用燃汽輪發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)具有體積小、重量輕、反應(yīng)速度快、故障率低等優(yōu)點(diǎn)。

3.5變電所位置的確定

現(xiàn)代高層建筑的用電量相當(dāng)大，在確定變電所位置時(shí)，應(yīng)盡可能使高壓深入負(fù)荷中心。

3.6電氣照明技術(shù)

電氣照明技術(shù)，包括光源選擇、照度計(jì)算、燈具造型，燈具布置，眩光控制和調(diào)光控制和照明配電線路敷設(shè)等。在使用功能及藝術(shù)意境方面求得統(tǒng)一。選用高光效電光源，可以取得明顯的節(jié)能效果。

3.7防雷與接地

防雷內(nèi)容一般可分為：防直擊雷、防感應(yīng)雷及防高電位入侵三個(gè)內(nèi)容，就防直擊雷而言，目前一般利用屋面板鋼筋作為避雷網(wǎng)，柱主鋼筋作為引下線，基礎(chǔ)鋼筋作為接地裝置，這是較為實(shí)用經(jīng)濟(jì)的做法，為了防止感應(yīng)雷和高電位入侵的危害，可在電纜進(jìn)出戶處將絕緣子的鐵腳支架可靠接地，同時(shí)安裝避雷器或其它形式的過電壓保護(hù)器，此外要強(qiáng)調(diào)進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)，這樣能有效地降低建筑物內(nèi)部和附近不同金屬部件的電位差，從而避免內(nèi)部的設(shè)備被高電位反擊和人被雷擊的事故。

3.8消防自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)滅火系統(tǒng)

現(xiàn)代高層建筑的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)，包括：火災(zāi)探測(cè)器、分區(qū)消防報(bào)警控制器、消防中心和氣體自動(dòng)噴射滅火及自動(dòng)灑水滅火系統(tǒng)等四個(gè)部分，實(shí)現(xiàn)報(bào)警滅火自動(dòng)化。

4高層建筑節(jié)能技術(shù)

4.1配電系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)

變配電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心位置，可以節(jié)省線材，降低電能損耗，提高電壓質(zhì)量。合理選擇變壓器的容量和臺(tái)數(shù)，以適應(yīng)由于季節(jié)性造成的負(fù)荷變化時(shí)能夠靈活投切變壓器。

4.2無(wú)功補(bǔ)償裝置應(yīng)就地安裝

負(fù)荷變動(dòng)時(shí)電機(jī)端電壓也變化，使電容器沒有放完電又充電，這時(shí)電容器會(huì)產(chǎn)生無(wú)功浪涌電流，使電機(jī)易產(chǎn)生過電壓而損壞。因此，斷續(xù)負(fù)載，如電梯、自動(dòng)扶梯、自動(dòng)步行道等不應(yīng)在電動(dòng)機(jī)端加裝補(bǔ)償電容器。

4.3減少線路上的電能損耗

一個(gè)工程中由于線路上下縱橫交錯(cuò)，一般工程線路總長(zhǎng)不下萬(wàn)米，大工程更甚，因此而造成的電能損耗相當(dāng)可觀，所以減少線路能耗必須引起技術(shù)人員的足夠重視。

4.4提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)

功率因數(shù)提高了可以減少線路無(wú)功功率的損耗，提高設(shè)備利用率，從而達(dá)到節(jié)能目的。提高供配電系統(tǒng)功率的方法具體從以下幾點(diǎn)分析：（1）提高自然功率因數(shù)。（2）采用人工補(bǔ)償無(wú)功功率。（3）電動(dòng)機(jī)節(jié)能技術(shù)。endprint