浅谈高层民用建筑的供配电方式

摘 要：随着高层建筑住宅的数量日益增加，高层民用建筑对抵压配电系统的要求也越来越高。本文探讨高层民用建筑供配电方式。

关键词：高层；建筑；供配电；方式

1 低压配电系统的配电要求及方式

1.1 可靠性要求

低压配电线路首先应当满足民用建筑所必须的供电可靠性要求。所谓可靠性，是指根据民用建筑用电负荷的性质和由于事故停电给政治上、经济上造成的损失，对用电设备提出的不中断供电的要求。由于不同的民用建筑对供电的可靠性要求不同，可将用电负荷分为三级。为了确定某民用建筑的用电负荷等级，必须向建设单位调查研究，然后慎重确定。即使在同一民用建筑中，不同的用电设备和不同的部位，其用电负荷级别也不是都相同的。不同级别的负荷对供电电源和供电方式的要求也是不同的。供电的可靠性是由供电电源、供电方式和供电线路共同决定的。

1.2 用电质量要求

低压配电线路应当满足民用建筑用电质量的要求。电能质量主要是指电压和频率两个指标。电压质量是看加在用电设备端的网络实际电压与该设备的额定电压之间的差值，差值越大，说明电压质量越差，对用电设备的危害也越大。电压质量除了与电源有关以外，还与动力、照明线路的合理设计关系很大，在设计线路时，必须考虑线路的电压损失。一般情况下，低压供电半径不宜超过250m。电能质量的频率指标我国规定工频为50Hz，是由电力系统保证的，它与照明、动力线路本身无关，但超过了规定值，将会影响用电设备的正常工作。

1.3 考虑发展

从工程角度看，低压配电线路应当力求接线简单，操作方便、安全，具有一定的灵活性，并能适应用电负荷发展的需要。例如，居住区远期用电负荷密度(单位面积的耗电量)，前些年规定，多层住宅每平方米为6~10W，高层住宅每平方米为10~15W。近年来由于家用电器的发展非常迅速，因此，在设计时应该进行调查研究，参照当时当地的有关规定，适当考虑发展的要求。

1.4 其他要求

民用建筑低压配电系统还应满足：

①配电系统的电压等级一般不宜超过两级；

②为便于维修，多层建筑宜分层设置配电箱，每套房间宜有独立的电源开关；

③单相用电设备应适当配置，力求达到三相负荷平衡；

④由建筑物外引来的配电线路，应在屋内靠近进线处便于操作维护的地方装设开关设备；

⑤应节省有色金属的消耗，减少电能的消耗，降低运行费用等。

民用建筑低压配电一般采用380／220V中性点直接接地系统。一般民用建筑的照明和动力设备由同一台变压器供电。

1.5 低压配电系统的基本配电方式

民用建筑低压配电线路的设计主要包括：供电线路的形式、配电方式、导线的选择、线路敷设、线路控制和保护等几个方面。其中，配电方式的选择对提高用电的可靠性和节省投资有着重要意义。民用建筑低压配电线路的基本配电方式(也叫基本接线方式)有：放射式、树干式和混合式三种。

2 高层民用建筑供配电

2.1 负荷特征

高层民用建筑和普通民用建筑的划分在于建筑楼层的层数和建筑物的高度。一般规定10层及10层以上的住宅建筑和高度超过24m的其他民用建筑属于高层民用建筑。这种划分主要是根据消防能力决定的，因此，在防火规范上，公安部门又把高层建筑分为两大类：一类是指楼层在19层以上或建筑高度在50m以上的高层建筑。称为一类高层；另一类是指10~18层或者建筑高度在24~50m的高层民用建筑，称为二类高层。高层民用建筑用电负荷与一般民用建筑相比有以下待征：首先，在高层民用建筑中增设了特殊的用电设备。如在生活方面有生活电梯、无塔送水泵和空调机组；在消防方面有消防用水泵、电梯、消烟风机、火灾报警系统；在照明方面增设了事故照明和疏散标志灯；在弱电方面有独立的天线系统和电话系统等。

其次，高层民用建筑的用电量大而集中。这不仅因为用电设备的增多，还由于用电时间明显增加，除了电梯、水泵、空调设备外，其余设备和照明均按全部运行计算。

第三，高层民用建筑用电可靠性要求很高。一类建筑的消防用电设备为一级负荷，二类建筑的消防设备为二级负荷，高层民用建筑的生活电梯、载货电梯、生活水泵也属二级负荷，事故照明、疏散标志灯、楼梯照明也相应地为一级负荷或二级负荷。

2.2 供电电源

高层民用建筑的供电必须按照重要负荷和集中负荷这两点来设计。为了保证高层建筑供电的可靠性，一般采用两个6~10kV的高压电源供电。如果当地供电部门只能提供一个高压电源时，必须在高层建筑内部设立柴油发电机组作为备用电源。目前新建的一些高层民用建筑，还采用三个电源供电，即两个市电电源再加上一组备用柴油发电机组。要求备用电源在电网发生事故时，至少能使高层民用建筑的生活电梯、安全照明、消防水泵、消防电梯及其他通讯系统等仍能继续供电，这是高层民用建筑安全措施的一个重要方面。

2.3 高层民用建筑的低压配电方式

高层民用建筑低压配电系统的确定，应满足计量、维护管理、供电安全及可靠性的要求。一般宜将电力和照明分成两个配电系统，事故照明和防火、报警等装置应自成系统。

对于高层民用建筑中容量较大的集中负荷或重要负荷(或大型负荷)，采用放射式供电，从变压器低压母线向用电设备直接供电。

对于高层民用建筑中各楼层的照明、风机等均匀分布的负荷，采用分区树干式向各楼层供电。树干式配电分区的层数，可根据用电负荷的性质、密度、管理等条件来确定，对普通高层住宅，可适当扩大分区层数。

对消防用电设备应采用单独的供电回路，其配电设备应有明显的标志，按照水平方向防火和垂直方向防火，分区进行放射式供电。消防用电设备的两个电源(主电源和备用电源)，应在最末一级配电箱处自动切换，自备发电设备应没有自起动装置。

高层民用建筑中的事故照明配电线路也要自成系统。事故照明电源必须与工作照明电源分开，当装有两台以上变压器时，事故照明与工作照明的供电干线应取自不同的变压器。如果仅有一台变压器时，它们的供电干线要在低压配电屏上或母干线上分开，二者的配电线路和控制开关要分开装设。事故照明的用途有多种，有供继续工作用的，有供疏散标志用的，也有作为工作照明的一部分，具体应根据不同用途选用不同配电方式。

3 结语

综上所述，在高层民用建筑供配电系统设计中，只有正确掌握不同负荷的供电要求，才能合理确定供配电系统方案，因此，在进行供配电设计的时候，要充分的进行调查分析、慎重确定，保证设计符合国家规范。