1、1关于普通高层建筑供电系统设计探讨摘要：为解决好电气设计中存在的相关问题，确保建筑的建设质量和满足建筑设施用电需求，以普通高层建筑用电需求为切入点，对现普通高层建筑供电线路设计思路、要点等进行了简要论述。 关键词：住宅建筑；供电系统设计 中图分类号：U223 文献标识码：A 文章编号： 引言： 近年来，我国建筑工程市场随着城市规划发展有了快速变化。在这进程中，供电线路设计、使用安全受到了广泛关注。如何针对现代建筑用电需求的变化进行科学的供电线路设计成为了建筑工程设计企业首要问题。结合国内外相关文献研究结论及近年来我国建筑工程市场中供电线路设计的发展，现对普通高层建筑供电线路设计进行了分析与论述
2、。 1.现代普通高层建筑用电需求分析 科学分析现代普通高层建筑用电特点与需求是保障建筑供电稳定、安全的关键。普通高层建筑的用电存在峰谷的特点。而且建筑必备电器增加也使建筑供电线路呈现重负荷趋势。针对此情况，普通高层建筑的供电线路设计应根据用电需求的不同进行划分。并根据人们用电的便捷性作为重点进行设计，提高建筑供电线路设计的科学化。 22.针对用电需求进行的高层建筑供电线路设计 2.1 在普通高层用电中，必须有一个完善的、安全的供电系统作保障。电气系统设计包括强、弱电两大系统。 2.1.1 强电设计：10KV 级变配电室设备及线路、应急发电机房及设备、0.4KV 级低压配电室设备及线路、低压配电
3、系统主干与分支控制设备及线路、用户统终端设备及线路、公共通道照明、室内用电等。 2.1.2 弱电设计：宽带、消防报警、有线电视、保安监控、计算机网络等。 2.2 设计者通过分区式供电线路设计要避免电路短路对其他电器设备的影响，提高用电安全。按照功能分区式供电线路设计思路指导，高层建筑供电线路设计使各家的电器的影响降到最低。在供电线路设计中，积极运用这一思路开展工作，提高建筑用电安全。因为高层建筑存在着一级或二级负荷，因此高层建筑配电系统的供电电源应有两个独立的回路供电或采用一条回路电源和备用电源（发电机）供电。高层住宅中只有一级和二级负荷才用双电源供电，设计系统时应注意。 2.3 高层住宅的垂
4、直干线宜采用电力电缆，分支电缆或母线槽配电、干线应在电气竖井内敷设，而电缆截面应按发热条件选（即：使其允许载流量不小于通过相线的计算电流） ，再校验电压损和机械度。 2.4 每个住宅单元应设宅配电总箱、楼层电表箱和住户配电箱，楼层电表箱与住户配电箱应分开设置。公用场所照明应单独设公用电表计量。住宅电能计量采用总线式集中抄表或自动抄表系统，便物业管理。 2.5 住户配电箱设照明回路和一般电源插座回路、卫生间插座回路、3空调插座回路。除照明回路导线截面选择外，其余的按参照前面所述的电缆截面选择。 2.6 用电负荷计算的问题，住宅建筑电气设备的运行远非如工矿电气设备运行具有规律性及稳定性。高层住宅楼
5、建筑电气设备的运行极为复杂，且不稳定，与住宅用户的常规用电、家电购置及运行使用、住户的经济条件、经费意识、地理位置等有关. 有关人员应准确核算建筑电气设计中部分电气负荷的装接容量，但大部分只能估算，如住宅中的二次装修负荷部分。其中需用系数的选择上，要依据规范的推荐数据及设计者的经验酌情确定。相关资料表明，一个中等城市的每户家庭的近期用电量按 5kW 考虑，远期用电量按 10kW 考虑是合适的住宅配电线路应设短路保护、过负荷保护、接地保护以及漏电保护。为了防止电源电压波动对家用电器的影响，宜在住户配电箱内装设浪涌抑制保护装置，住宅室内配线宜用 PVC 管暗敷。 3.高层建筑的保护接地系统、等电位
6、联结 大量高层民用建筑的出现，对防雷接地、工作接地、防静电接地、屏蔽接地、直流接地等提出了更高的新要求。具体来说，在具有智能化高层民用建筑大楼内有电子计算机及其网络系统、通信自动化系统（CAS） 、大楼自动化系统（BAS） 、电缆电视系统、消防联动系统、安保监控系统等大量电子设备及其布线，加上应有的电力、照明设备及其布线系统。各系统对接地要求都各不相同，如果接地系统设计不当，会直接影响到其智能化系统功能，造成严重的经济损失。 3.1 保护接地系统又分为： 4TN-C 系统，该系统为三相四线接零系统，中性线 N 与保护接地线PE 线合二为一，通称 PEN 线。 TN-C-S 系统，该系统由两个接
7、地系统组成，第一部分是 TN-C 系统，第二部分是 TN-S 系统，分界面在 N 线与 PE 线的连接点。 TN-S 系统，这是一个三相四线加 PE 线的接地系统，习惯上也称为三相五线系统，建筑物内设有独立变配电所时采用该系统。 TT 系统，TT 系统是三相四线制接地系统。该系统经常用于建筑物供电来自公共电网的地方其中高层建筑若是城市公用变压器供电，低压配电系统保护接地形式应采用 TT 接地系统，且设专用保护线。若是住宅小区或单位内变压器供电，低压配电系统保护接地形式应采用 TN- S形式。 3.2 等电位联结 3.2.1 等电位电位联结的含义 上述各种电气接地保护为自动切断电法，即将各种用电
8、设备都进行接地，且当电气设备绝缘遭到破坏而导致带电体接地时，通过保护装置的动作切断电源，从而保障人身安全。在民用建筑物中还应采取另外一种保护方法就是进行等电位联结，当电气设备绝缘遭到破坏，对于人所能触及的可导电体的电位来说，是处于一种安全电压范围以内，这样可以达到保障人身安全的目的。高层民用建筑中这两种接地方式是相辅相成，共同构筑起高层民用建筑的接地网络。 3.2.2 总等电位联结 总等电位联结作用在于降低整个建筑物内间接接触电压和不同金属5部件间的电位差，并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压，它应通过进线配电箱近旁的总等电位联结端子板（接地母排）将下列导体部分进行放射连
9、接：进线配电箱的 PE（PEN）母排；公用设施的金属管道，如上、下水、热力、煤气等管道；如果做了人工接地，也包括其接地引线。建筑物每一电源进线都应做总的等电位联结，各个总等电位联结端子板应互相连通。 3.2.3 局部等电位联结和辅助等电位联结 局部等电位联结是在建筑物的局部范围内将用电设备按总等电位联结的要求再作一次等电位联结，如在一楼层内、或一个房间内作局部等电位联结，形成局部的等电位；辅助等电位联结是在有可能出现危险电位差、可同时接触的电气设备之间或电气设备与装置外导电部分如水暖管道、建筑构件之间有导体直接联接，等电位联结由于设备外壳和装置外导电部分以及地面的电位同时提高，降低了接地故障时
10、的接触电压，等电位联结的范围越小，接触电压越低，电气上越安全，从而减少了因打火或电弧引起的火灾事故。等电位联结除降低接触电压外，还有消除TN 系统沿电源线路和其他管道导入建筑物内的故障电压危险的作用。实际上在按规范第 7.2.6 条在建筑物内实施总等电位联结后，当 PE 线和设备外壳带 U 电压时，全建筑物内的等电位联结系统也升高到同一电位，不会出现电位差，电击危险就不可能发生。 4.设计配电设备容量时需注意的几个问题 4.1 低压并联电容器线路的刀开关和交流接触器的导体载流量应不小于其负荷（为电容器额定电流的 1.5 倍） 。 64.2 用于计算机的不间断电源，其输出功率应大于计算机及各种用
11、电设备额定功率总和的 150%。 4.3 单台交流电梯和直流电梯供电导体的连续工作载流量应大于铭牌连接工作额定电源（或交流额定输入电流）的 1.4 倍。 4.4 当可控硅调光装置为三相四线配电时，零线截面应为相线截面的 2 倍。 4.5 微型断路器（包括漏电断路器）紧密无间隔安装时，要考虑降容和检验其截流能力，通常 89 台紧密无间隔安装时大约降容 20%。环境温度对开关额定电流的影响也不容忽视，这都可以从产品的技术资料和有关资料中核实。 4.6 插座额定电流对已知使用设备都应大于设备额定电流的 1.25 倍，未知使用设备者不应小于 10A。 5.结束语 本文针对普通高层建筑电气系统设计进行了详细探讨，在实际工程中，还有很多值得注意的地方。随着建筑物的要求不同，各类设备的功能不同，接地系统也相应不同，文中提到的电气接地系统以期对电气设计者做好每项、每一步骤的工作产生一定的指导作用。 参考文献: 1王厚余.低压电器装置的设计安装与检验M.北京:中国电力出版社,2003. 2曹秀海,董洪柱.卫生间等电位联结的设计与施工 J.电工技术,2006(4):20-22. 73安顺合.建筑电气工程M.北京:中国电力出版社，2005.
