1、浅谈当前民用高层建筑供配电系统电气设计摘要：近年来，随着我国社会经济的快速发展以及城市化进程的加快，民用建筑业也发展迅猛，民用高层建筑工程日益增多，并且在整个建筑工程中所占比例也越来越大。在这种情况下，民用高层建筑供配电系统的安全性、经济性以及可靠性等问题已经引起了社会的高度关注。而供配电系统作为民用高层建筑的主要组成部分，在保障用电安全等方面发挥着重要作用。 关键词：民用高层建筑；供配电设计；安全性 中图分类号： TU97 文献标识码： A 引言: 随着我国社会经济的高速发展，全国各地超高层建筑越来越多，这些超高层建筑功能多种多样，有功能单一的超高层住宅，也有集办公、酒店、商业于一 体的综合
2、建筑。由于超高层建筑的特殊性和功能多样性，使其具有用电负荷大、供电距离长、变配电系统复杂、电气防火要求高等特点。 1、民用建筑电气设计节能原则 1)实际性。在技术性满足高层楼宇建筑电气系统需求时，要结合工程实际情况充分考虑实际应用经济效益，并合理选用先进的节能设备及材料，使在节能过程中增加的投资成本能够在较短的时间内通过节约电费等手段将其收回，提高整个建筑电气系统经济性能。 2)适用性。适用性原则是民用建筑电气设计节能措施中必须考虑的原则， 就是首先要在满足建筑物内部各机电系统正常运行动力需求和营造良好人工环境必要能源要求的基础上，根据机电设备对于电力负荷容量、电能综合质量、以及供电可靠性等方
3、面，来优化高层楼宇建筑供配电系统，促进整个建筑电气系统中电能资源得到充分合理的利用。 3)经济性。经济性是民用建筑电气设计节能措施中必须时刻注意的原则，在节能设计中不能为了节能罔顾民用建筑的实际经济状况。民用建筑电气设计节能措施的经济性原则是指在符合实际经济的条件下，尽量满足民用建筑电气设计的节能要求。在设计中，不得脱离经济性原则盲目追求节能，致使盲目甚至过高增加电气节能投资金额、不断增加民用建筑工程运营的节能成本，致使设计得不偿失。 4)节能性。要充分考虑高层楼宇建筑内部的电气负荷类型、容量、以及用电等级等因素，并采取相应技术措施减少或消除与发挥高层楼宇构建物功能无关的电能消耗，比如：通过控
4、制系统优化降低电气设备自身电能浪费;通过综合布线优化方式建设供配电线路上的电能消耗;通过变频调速提高电机拖动系统综合运行效率等，这些是建筑电气系统节能主要切入点。因此，建筑电气系统节能技术研究应始终贯彻以人为本、经济舒适、科学合理、技术经济、节能降耗、以及绿色环保等原则。 2、我国民用高层建筑供配电系统的主要内容 与工业建筑或其它建筑类型相比，民用高层建筑有着自身的泉著特点。首先，使用人员较为密集。民用高层建筑由于建筑体较高，建筑及使用面积大，因此，可以容纳较多人员。其次，民用高层建筑功能多样化。在现代社会中，很多民用高层建筑具有非常多的功能，往往集办公、娱乐以及商业等于一身，体现出多元化倾向
5、。再次，民用高层建筑的配套电气设备多。由于建筑具有较多功能，因此必须考虑到使用以及安全等方面的需要，包括消防、空调等专业化需求以及与日常答理维护所需电气设备等。最后，民用高层建筑内部装饰复杂。但是，由于这类建筑中人员密集、设备较多以及经常开展各种商业性活动等，这又易于造成较大的火灾或者其他安全隐患，因此必须充分考虑到消防以及安全维护等的需要。具体来说，民用高层建筑供配电系统设计主要包括以下内容：1)供配电系统必须安全可靠，充分满足各种特殊情况的需要。对于民用高层建筑来说，由于属于人员密集场所，因此，供配电系统的可靠性、安全性与人员以及机器设备的安全状况等紧密相关。如果供配电系统缺乏安全可靠性，
6、就易于造成严重的安全隐患。所以，为了避免各种安全事故的发生，民用高层建筑必须高度重视供配电系统设计的可靠性与安全性。同时，在现实生活中，由于民用高层建筑的各类电气设备多，用电负荷较大，因此必须要充分考虑特殊情况，确保供配电系统正常运转。所以，为了充分保证供配电的可靠h以及工作人员及电气设备的安全，应当取两路或两路以上的独立电源进行供电，并设置柴油发电机组作为应急电源。当采用柴油发电机、EPS 作应急电源时，其容量应满足消防设备持续运行时间的要求。 2)采取有效措施满足电气设备对于质量的要求。对于民用高层建筑物来说，由于楼层较高，供配电线路长，线路损耗以及电压损失较大，因此，在对供配电系统进行设
7、计的时候，配电变压器应当根据实际情况进行分层布置，确保供配电的安全。同时，对于所选用的设备、元件以及电气材料应当确保符合国家相关规定和使用标准，做到安全可靠。 3)供配电系统在使用中必须简单可靠，易于操作，并且检修方便。在供配电系统设计中，必须做到正常工作电源与柴油发电机组的应急电源可以自成系统，独立配电。这样就可以确保万一发生事故时，能够自动切换，确保供配电系统的安全可靠。要做到即使在发生火灾等特殊情况下，消防设备也能够由应急电源提供连续稳定的用电保障。同时，从安全角度考虑，低压配电级数不宜设置过多。 4)供配电设备的设置应当科学合理。一般来说，民用高层建筑的地下有两层，配电室机房应当放置在
8、地下一层，这主要是从维护设备性能的角度进行考虑的，这样做不仅有助于电气设备的通风冷却，而且也可以与其他电气设备共用运输通道。同时，楼层配电室要设在电气竖井内，而且配电箱与电缆应当安装在竖井的不同侧面。另一方面，供配电系统的网络设计也应当合理科学。 3、高层建筑供配电系统设计 1)高压供电系统。高层建筑的用电负荷比较大，需采用高压供电，在我国供电电压一般为 10 kV,单母线制由于其结构简单，成本小经济效果好，高压供电系统一般采用单母线制，具体结线有以下几种：单母线分段，两路 10 kV 进线同时供电互为备用，当母线出现故障或检修时可以保障部分用户供电，但是母线引出线断路器故障和检修时，引出线用
9、户也必须停电，高压母线向各配电变压器以放射式供电，由于母线分段，供电可靠性得以提升；单母线不分段，两路 10 kV 进线，一个正常使用另一个备用，当工作电源故障或检修时，备用电源可以自动投入也可以保证两路负荷用电；电力系统不可能永续正常运行而不发生故障，为了保证重要的用电负荷在电力系统故障或检修而不能供电时，高层建筑的供电系统应设计双回路供电来满足用电需求，此外还须配置柴油发电机组来确保用电可靠性。 2)低压配电系统。低压配电系统也是高层建筑供配电系统设计的重要组成部分，低压配电系统的连接组成方式，可以采用放射式、树十式或混合式。在我国楼层配电主要是以混合式为主，而且均采用插接式绝缘母线槽沿竖
10、井垂直铺设，水平干线则采用全塑电缆与竖井母线连接的方式，混合式配电系统中，每根干线对应一个供电配电所以其可靠性相对较高。一般电力负荷与照明负荷须分开配电，又由于正常运行与事故状态的不同要求，电力和照明又分成正常和事故系统，最终配电系统一般由正常电力，正常照明，事故电力和事故照明四部分组成，这样既保证了经济性有保证了安全性。 3)变压器。变压器是供配电系统的重要组成部分，现代社会高层建筑的规模越来越大，高层建筑供配电系统中高压深入负荷中心势在必行，从技术及经济角度来考虑，为了施工安装维护答理的便利性，在我国，选择了将变压器放置在高层建筑的底层或地下室。另外从安全角度出发，一般采用具有防潮、防火、
11、低噪的干式变压器和环氧树脂浇注式变压器。配电变压器应根据高层建筑的功能及使用特性综合考虑，按照略高于配电变压器最佳负荷率来进行变压器容量选择，一般认为变压器负荷率在70%左右较为节能经济合理。在配电变压器型号选择过程中，应优选空载损耗、负载损耗等均较小的节能性变压器。 4)高层建筑供配电系统节能设计。高层建筑以其高耗电特性，高层建筑的供配电系统必须考虑节能降耗要求，这就要求必须详细统计计算高层建筑内部的用电负荷情况，照明供电系统的优化与节能灯具的设计布置，各种机械及电器设备的优化设计，消防安全设施等的技能规划设计，还包括各种新能源的综合利用优化设计，例如太阳能发电、风力发电和热电冷三联供系统等
12、再生能源系统的优化节能设计。 4、结束语 当前，随着社会经济的快速发展，人们对于民用高层建筑的供配电系统更加重视，对供配电的安全性与可靠性等提出了更高的要求。因此，在进行民用高层建筑供配电设计的过程中，应当结合电力供应、建筑物规模以及人们电力需求等因素制定出科学合理的解决方案。在设计以及建设的过程中，工程设计及施工人员应当遵循可靠性、简洁性以及保障安全性等原则，只有这样，才能设计出安全科学的民用建筑供配电系统，充分满足人们现实生活的需求。 参考文献： 1吴红升. 浅析高层建筑电气设计与节能J. 中华民居(下旬刊),2013,02：20-21. 2曹平. 浅析当前民用高层建筑供配电系统电气设计J. 科技与企业,2013,13：218+220. 3郑亮. 民用建筑电气设计的节能J. 中国建材科技,2013,04：32-34.
