喬莎　孫宇

【摘 要】 社會繁榮與發(fā)展的表現(xiàn)形式之一就是社會的建筑物標(biāo)志，它反映了一個社會發(fā)展的先進(jìn)性程度和安全性程度。在建筑功能設(shè)計的過程中，電氣設(shè)計中的低壓配電系統(tǒng)是其中的關(guān)鍵性構(gòu)成，供配電系統(tǒng)的設(shè)計關(guān)系著整個建筑物的電氣安全，也是建筑電梯、照明及泵房等設(shè)施安全運(yùn)作的有力支撐。為了保持用電設(shè)備的供電安全，設(shè)計者要進(jìn)行供配電系統(tǒng)的整體安全設(shè)計，制定出切實可行的方案，以保證高層建筑的安全。

【關(guān)鍵詞】 高層建筑；供配電系統(tǒng)；設(shè)計；安全

我國城市化建設(shè)的規(guī)模和速度都在不斷地加快，高層建筑正在以日新月異的變化沖擊著我們的眼球?？v深化、立體化的高樓設(shè)計成為了現(xiàn)代建筑發(fā)展的潮流和趨勢。人們在享受這種現(xiàn)代化和優(yōu)越的居住條件的同時，也逐步感受到高層建筑相關(guān)配套設(shè)施的重要性、安全性和可靠性。因此，供配電系統(tǒng)的正確設(shè)計，是確保高層建筑正常使用的前提。保證高層建筑的供配電系統(tǒng)的安全和可靠，對于提升人們的生活質(zhì)量，滿足人們的正常居住和日常生活的需要，起著至關(guān)重要的作用。結(jié)合我國現(xiàn)行高層建筑的結(jié)構(gòu)特點，本文重點剖析高層建筑對供電系統(tǒng)的緊迫需求，并對供配電系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)行相關(guān)的分析。

一、我國高層建筑的結(jié)構(gòu)布局特點

1、結(jié)構(gòu)跨度大的復(fù)雜布局。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展和提高，同時為了解決城市化進(jìn)程中土地緊缺等問題，城市建筑正在向高、深的立體空間進(jìn)行縱深發(fā)展。高層建筑在空間的縱深拓展上，尤以空間跨度大為顯著特點。這些立體空間的結(jié)構(gòu)對管線的布局提出了更高的要求，這也為供配電系統(tǒng)提出了更高的技術(shù)難度和要求。

2、功能多樣化的新型特點?？v深向發(fā)展的高層建筑應(yīng)用了多元化的技術(shù)，它為高層的住戶設(shè)計了多功能的使用空間，包括地下停車場、地上的裙房以及其他配套設(shè)施。這些多功能的、便利于居民的功能設(shè)施對電力系統(tǒng)提出了更高的要求。在滿足居民生活用電的同時，還要保證各種功能應(yīng)用的電力需求，以持續(xù)安全的電力供應(yīng)滿足功能齊全的設(shè)施與配套設(shè)備等。

3、用電設(shè)備的多元化體現(xiàn)。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、電力設(shè)備不斷更新和改革的新時代下，高層建筑內(nèi)配備了更多、更廣的電力設(shè)備。這些設(shè)備成為高層建筑主要的電力設(shè)施。為了滿足這些設(shè)備的安全需要，許多建筑增設(shè)了安防監(jiān)控系統(tǒng)，于此同時，更多的高層建筑配備照明電力儲備設(shè)施、暖通系統(tǒng)等設(shè)備。這些設(shè)備都需要建筑的供電系統(tǒng)提供電源，同時這些多功能的用電設(shè)備也對高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計更高的要求。用電設(shè)備的多元化已逐漸成為了高層建筑的必要趨勢。

二、相關(guān)供配電系統(tǒng)在高層建筑中的應(yīng)用

1、保證雙電源獨立發(fā)揮作用的供配電系統(tǒng)。高層建筑物立體空間的縱深化，給消防電源提出了更高的要求。為了保證高層建筑消防安全的需要，其投入了自動控制的獨立型配電系統(tǒng)，這是一組專用的區(qū)別于正常電源而獨立存在的系統(tǒng)。它可以保證中斷供電時的電源供應(yīng)，在發(fā)生意外火災(zāi)的緊急情況下，這種系統(tǒng)可以自動切斷非消防電源，實施分段供電，以保證消防負(fù)荷用電的需要。

2、配備應(yīng)急用的發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)。為了保證高層建筑在緊急情況時的用電，通常都備有發(fā)電機(jī)組，這種自動控制的系統(tǒng)可以有效地保證中斷供電時間為15s以上的供電。但是，一旦這種備用發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)了回路故障，那么在這回路故障時間里，依舊無法保證供電。

3、UPS的供電系統(tǒng)。為了保證高層建筑主要供電“首腦”的正常使用，不間斷電源裝置UPS可以有效地保持連續(xù)供電，這種UPS的持續(xù)供電系統(tǒng)為高層建筑的消防用電提供了可靠的保證。

三、高層建筑供配電系統(tǒng)中重要電路、工藝的設(shè)計

1、布置合適的變配電所位置。城市化建筑的高層化、縱深化特點，使高層建筑的結(jié)構(gòu)布局緊湊，為適應(yīng)其配套設(shè)施的負(fù)荷用電需求，變配電所應(yīng)布置在大型電機(jī)設(shè)備的附近，用最短距離的回路，獲得最大的用電效益。其布置的原則主要把握以下幾點：在遠(yuǎn)離塵、霧以及腐蝕性氣體的場所；便于大型設(shè)備吊裝、運(yùn)輸方便；便于進(jìn)出線；不應(yīng)設(shè)置在地勢低洼和可能積水的場所，并且，可設(shè)獨立的變配電所以供居民小區(qū)使用。

2、選擇專用的變壓器設(shè)施。在現(xiàn)代化的高層建筑中，單臺容量大于1600KVA的變壓器，由于其供電范圍和供電半徑太大，對斷路器等設(shè)備要求嚴(yán)格，其已經(jīng)不適合時代的需要。隨著電氣技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，專用的變壓器在我國的高層建筑已經(jīng)得到廣泛而普遍的使用，它可以隨著空調(diào)機(jī)組的分組而進(jìn)行調(diào)節(jié)，靈活而自動，最大地適應(yīng)了高層建筑的用電需求、同時也提升了經(jīng)濟(jì)效益。

3、電源的電壓等級以及主接線形式。在高層建筑設(shè)計中，主電源電壓等級是首要考慮的因素，一般來說，10kV的電源電壓是我國普遍采用的電壓等級，結(jié)構(gòu)簡單的單母線制也適于高層建筑的主接線，這是由于單母線制的結(jié)構(gòu)比較簡單，這種簡單化的特點使系統(tǒng)的主接線投資成本低，同時也能滿足高層建筑的需要，從而得到廣泛應(yīng)用。

4、高層建筑的負(fù)荷分級。高層建筑因為其不同的等級，用電負(fù)荷的等級也不盡相同，由于高層建筑復(fù)雜的設(shè)計結(jié)構(gòu)，大多采用一級或者二級電力負(fù)荷，當(dāng)高層建筑的負(fù)荷等級為一級時，其消防用電的系統(tǒng)要采用獨立專用供電系統(tǒng)，并嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入其專用供電系統(tǒng)中。發(fā)生火災(zāi)之時，專用的供電系統(tǒng)可以自動切斷非消防負(fù)荷；當(dāng)高層建筑的負(fù)荷等級為二級時，消防負(fù)荷供電系統(tǒng)要采用雙回路的電源系統(tǒng)保證其供電。另外，如果需要雙重消防電源，就將任一回路作為主電源，在發(fā)生異常時，另外一組電源投入使用，以保證其不間斷供電。

5、高層建筑中供電線路的可靠性敷設(shè)。高層建筑的縱深化和立體空間化特點，其布線系統(tǒng)要保證供電線路安全，其線路敷設(shè)路徑要遠(yuǎn)離外部熱源、灰塵以及腐蝕性或污染物質(zhì)等，以免這些因素對布線系統(tǒng)帶來損害。在高層建筑施工的當(dāng)中，尤其要注意在線路敷設(shè)的過程中，施工方要考慮建筑物的熱脹冷縮特性，以及外界的沖擊和震動等不可控的影響因素對線路造成破壞；要滿足自動切換裝置規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，確保用電設(shè)施的回路正常供電。同時，在布線過程中，要在配電間設(shè)置配電箱，以備應(yīng)急時使用。

四、結(jié)束語

在現(xiàn)代化、城市化的發(fā)展進(jìn)程中，高層建筑成為了發(fā)展趨勢，它對合理節(jié)約城市土地資源、提升人們居住的生活質(zhì)量和水準(zhǔn)，起著越來越重要的作用。在高層建筑的配套設(shè)施中，供配電系統(tǒng)是其關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，同時實現(xiàn)該系統(tǒng)的自動化也是一個復(fù)雜過程。設(shè)計與施工過程當(dāng)中，參與者不但要在建筑施工中考慮布線與建筑結(jié)構(gòu)的關(guān)系，而且還應(yīng)滿足相應(yīng)的負(fù)荷等級要求；針對不同建筑物的類別和特點，還要兼顧布線成本和經(jīng)濟(jì)效益；全面考慮高層建筑的跨度和結(jié)構(gòu)等因素，以及外界不可控的外應(yīng)力因素等。設(shè)計人員應(yīng)對建筑的供配電系統(tǒng)的進(jìn)行合理布局和回路設(shè)計，用安全可靠的供配電系統(tǒng)保證人們的居住安全和用電安全、消防安全。

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