供配電設(shè)計在現(xiàn)代高層建筑中的應(yīng)用分析

文/劉晏，天津津電供電設(shè)計所有限公司

1 前言

在高層建筑供配電設(shè)計過程中，對于電路設(shè)計隋況的考量至關(guān)重要，若對輸送電線路的選擇和應(yīng)用進行細致而準確的判斷和計算，那么很容易因某個環(huán)節(jié)的紕漏影響整個供配電系統(tǒng)的使用，從而威脅到高層建筑中電氣的使用安全性。因此對于高層建筑供配電設(shè)計應(yīng)用進行探討和專研，并從中尋得科學(xué)、合理的設(shè)計方案，對于高層建筑的發(fā)展而言，具有積極的現(xiàn)實意義。

2 高層建筑中供配電系統(tǒng)特點

2.1 高層建筑相比于其他建筑形式所具備的縱向空間更多，其相應(yīng)的設(shè)備設(shè)計安裝也較為復(fù)雜、繁瑣。導(dǎo)致供配電系統(tǒng)設(shè)計因空間跨度的增大，用電的安全性會降低，隨之而來的安全隱患就越多。所以對供配電線路設(shè)計是一個巨大的挑戰(zhàn)。

2.2 高層建筑供配電系統(tǒng)中，最常見的問題就是線路錯綜復(fù)雜、絕緣老化等，這種情況不僅消耗了大量電能，還制約了電力輸送的效率。加之高層用戶的逐漸上升，使得供配電線路的供電效率不斷下降，而線路損耗不斷地增加。

2.3 高層建筑功能全面、繁雜，通常都會有商業(yè)裙房、高檔酒店、娛樂場所等，其地下通暢建設(shè)有停車場、電氣機房及相關(guān)配套設(shè)施，如此一來就需要更多的電能提供動力支持，這些功能單元需要消耗更多的電量，也是安全隱患最多的地方。

2.4 高層建筑相比于其他建筑所需的電氣設(shè)備偏多，經(jīng)過長期的使用易出現(xiàn)故障問題，且故障隱患很難檢測，一旦出現(xiàn)問題修復(fù)起來就更加的困難。

3 現(xiàn)代高層建筑對供配電設(shè)計的要求

3.1 設(shè)計的可靠性

高層建筑內(nèi)供電系統(tǒng)能源可保障建筑內(nèi)所有單元所需要的用電負荷量，在滿足一、二類負荷穩(wěn)定供電的基礎(chǔ)上，還要讓用電負荷的電能質(zhì)量符合國家規(guī)定的標準這是高層建筑對涉及的可靠性要求。

3.2 設(shè)計的節(jié)能性

高層建筑由于面積大、結(jié)構(gòu)多，所需要的供配電線路就越長，如此一來電路越長所造成的線路耗損和電壓消耗就越大，大大降低了電能的使用效率，為了保證供配電設(shè)計的節(jié)能性，就必須要對電能資源進行優(yōu)化設(shè)置，從而降低電能損耗。

3.3 設(shè)計的安全性

供配電設(shè)計的安全J陛是整個電力系統(tǒng)設(shè)計的核心問題，需要對供配電系統(tǒng)進行合理、有效的設(shè)計力，并確保用電過程中不會引發(fā)安全事故，且設(shè)計還應(yīng)便于維修和保護。

4 供配電系統(tǒng)的具體設(shè)計應(yīng)用

4.1 消防設(shè)備供配電設(shè)計應(yīng)用

消防設(shè)備主要有消防控制室、防火門、應(yīng)急照明、消防水泵、消防電梯、消防風機，消防電氣必須使用指定的回路進行供電，自動切換裝置應(yīng)在末級配電箱進行安裝，并依照國家規(guī)定來布設(shè)消防配電線路。在實際的消防電氣供配電設(shè)計中，最好將應(yīng)急照明配電運用明裝方式在門頂上方進行安裝，如果配電箱沒有安裝防水設(shè)施，一旦發(fā)生安全故障就會被損壞，所以安裝配電箱還要配備專業(yè)的配電間，防止故障造成應(yīng)急照明供電隱藏風險。

4.2 干線首端保護器分支線的設(shè)計應(yīng)用

在城市了大部分建筑物的低壓供配電設(shè)計中，都應(yīng)用分區(qū)樹干式配電方式，不管是高層建筑還是其他形式的建筑，只要確保供配電安全J陛、節(jié)約性都可運用此種低壓配電方式。而且在高層建筑前面設(shè)置的燈柱的供配電設(shè)計中，所有燈柱從燈頭到燈尾的電路連接方式也是采用的樹干式配電接線法，由干線開始部位安裝的短路保護電器對分支線實施防護，并以此來確定電路的安全長度，但在實際的設(shè)計應(yīng)用中，還需要相關(guān)設(shè)計師進行準確的設(shè)定。

4.3 低壓長電纜的保護設(shè)計

在進行電氣設(shè)備的供配電設(shè)計時，常常會涉及到低壓長電纜的應(yīng)用，在使用過程中不僅要先校正末端設(shè)備的開關(guān)，還要保證電壓的電位差符合既定的要求，確保長電纜的饋電開關(guān)中瞬時短路、短路短延時和過載長延時進行合理的保護。由于短路瞬時保護只能對長電纜前端、中端部位進行良好保護，但對電纜末端就很難進行有效的保護，所以就要通過短路短延時對其進行進一步防護。如此方式既可以對長電纜進行整體保護，還能是電纜末端開關(guān)與其形成級差，防止出現(xiàn)電路自動切斷現(xiàn)象。

4.4 配電箱負荷設(shè)計應(yīng)用

在高層建筑的供配電設(shè)計中，當屬配電箱負荷設(shè)計最為復(fù)雜、關(guān)鍵。當單相負荷與三相負荷同時出現(xiàn)在配電箱配出回路中，可將單相負荷與三相負荷換算成等效三相負荷再取兩者之和。單相負荷轉(zhuǎn)為三相負荷的計算方法是對各單相負荷進行對應(yīng)相加，再將最大相負荷提升三倍，這種計算方式只有對單相負荷才是有效的。當單相負荷過大、且配出回路減少時，各單相負荷就會出現(xiàn)失衡現(xiàn)象，如果僅將負荷進行相加，當配電箱進線開關(guān)過載長延時就會導(dǎo)致設(shè)定值較小，而此種方式比較適用于住宅建筑的配電箱里。

4.5 開關(guān)分斷能力的選擇

在配電箱開關(guān)的設(shè)計應(yīng)用中，為了對出線回路進行良好防護，通常會采用低分斷能力的微型開關(guān)設(shè)備，但應(yīng)用過程中安裝處的短路電流時長超過分段能力，按照建筑電氣設(shè)計的相關(guān)規(guī)定：保護電器安裝處的預(yù)期短路電流不可高于短路保護電器的分斷能力。所以應(yīng)用這種微型開關(guān)裝置是不符合電氣設(shè)計規(guī)范的，所以必須要通過對短路電流的計算，采用分斷能力較強的微型開關(guān)或塑殼開關(guān)，使得用電更加安全可靠。

5 結(jié)束語

在高層建筑中對于電量的使用需求量更大，且對于供配電設(shè)計的要求就越高。在高層建筑電氣設(shè)計中，既要保證供配電設(shè)備的良好安裝，還要根據(jù)供配電設(shè)計的有關(guān)規(guī)定對建筑各項電路進行設(shè)計，防止用電過程出現(xiàn)故障。而供配電設(shè)計的關(guān)鍵就是要合理布置供電線路，加強供電線路的性及電量傳輸?shù)姆€(wěn)定性，從而保證高層建筑的供配電設(shè)計達標。