探究供配电技术在高层建筑中的运用

【摘要】随着经济的发展，城市建设的速度不断加快，为了满足高层建筑的对电力的需求，本文笔者依据自己工作经验探究了供配电技术在高层建筑中的运用。

【关键词】供配电技术；高层建筑；运用探讨

1、高层建筑的特点

1.1结构复杂 高层建筑最突出的特点就建筑的结构极其复杂，高层建筑的主体建筑比较高、层数也比较多，相应的管道、竖井也多。例如管道有电线管道、水管、排风管等：竖井有管理井、楼梯井、电缆井、电梯井等。

1.2功能多 目前，大部分的高层建筑都是附属的功能十分齐全的综合性场所，相当一部分的高层建筑都集写字楼、商住楼、商场、酒店宾馆、娱乐大厅以及地下车库为一体。

1.3设备多 高层建筑的多综合功能性决定了其相应的设备众多，从高层建筑的内部结构来看，分布在高层建筑内部的电梯间、楼梯间、消防管系、上下水管、空调管道、排水管、电缆井等纵横交错。而建筑房间的各种照明灯具，自动空调、电冰箱、自动窗帘、电视机等家具更是一应俱全。

1.4人员密度大 高层建筑作为一个人员相对密集的公共场所，每天成百上千甚至上万人进出。因此高层建筑不仅人员的密度比较大，人员的流动性也非常大。

2、高层建筑供配电系统的内客

在高层建筑进行供配电系统设计之前，两个首先前提是计算用电负荷和确定负荷等级：（1）计算用电负荷。计算负荷的主要目的是确定供电系统，选择电气设备、变压器的容量、仪表量程以及导线截面的依据。目前我国还没有一套准确而权威的计算方法，在实际的设计中，通常采用单位容量法和需要系数法。比如同类建筑的负荷大小可以根据已经投入运行的高层建筑的负荷大小和变压器容量进行估算；（2）确定负荷等级。高层建筑的用电负荷比较大，所以各种用电负荷有必要对其进行划分并且区别性对待。比如倘若中断供电将会导致人员出现伤亡、公共场所的秩序造成混乱、严重损害社会利益并带来重大经济损失的负荷要将其设定为一级负荷，而一级负荷应该由两个电源进行供电，一用一备，当其中一个电源发生供电故障时，另一个电源能够及时取代故障电源并发挥作用。

下面将从低压配电系统和高压供电系统两个方面分析高层建筑的供配电技术。

2.1低压配电系统

在高层建筑中比较常用的低压配电方式有树干式、链式、放射式和混合式四种形式。

（1）树干式。树干式是指由一条干线将各分配电箱与总配电箱之间相连接的配电方式。树干式的优点是投资费用比较低，施工比较方便。不足的是当配电干线发生故障时，受影响范围比较大。因此，树干式通常适用于对负荷分布比较均匀，设备容量比较小以及对供电可靠性要求不高的场所。（2）链式。链式同样是在一条供电干线上带多个分配电箱或用电设备，其优点是线路上没有分支点，投资成本比较低，适合电缆线路或穿管敷设。不足之处在于在线路设备检修或发生故障的时候，相连的设备都得停电，供电的可靠性比较差。链式通常适用与对供电的可靠性要求较低的小容量设备。（3）放射式。放射式是由总配电箱直接供电给分配电箱或负载的配电方式。其优点是各负荷是单独受电，倘若发生故障影响本身而不会对其他回路产生不良影响，因此其比较容易实现集中控制、供电的可靠性比较高。不足的是线路繁多，系统的灵活性比较差。放射式适用于设备的容量很大，要求进行集中控制的场合。（4）混合式。混合式包括放射式和树干式两种配电形式，在高层建筑中混合式是被采用度最高的配电方式之一。

2.2高压供电系统

（1）高压供电方案。由于高层建筑的供电负荷比较大，其供电通常采用10KV的高压。一般10KV的高压供电方案分为三种形式：环形双回路供电、双侧双回路供电和单侧双回路供电。环形双回路供电的投资成本最高，但相应的供电的可靠性也最高；双侧双回路供电因为两个电源同时供电，供电可靠性也比较高；而单侧双回路供电的投资成本最低，但供电的可靠性也是最低的。所以在高压供电方案的选择时通常依据不同的投资额度选择相对合适的供电形式。

（2）高压主接线。不同的高压电源供电形式，高压主接线方式也是不同的。当两路的高压电源进行同时供电时，采取的形式是单母线分段但不设置母联开关。该形式的特点是需要的设备少，结构十分简单，投资成本低。不足的是供电的灵活性和可靠性比较差，在检修母线故障时将导致所有用户停电；当两路的高压电源一备一用时，采区的形式是单母线不分段，该形式的优点是线路比较简单，投资也比较省而且运行十分灵活；而在高层建筑中被广泛运用的方案是设母联开关并且单母线进行分段，在任一路电源出现故障时，母联的开关自投，恢复对故障电源侧的负荷供电。该形式接线十分复杂，投资成本最高，但其供电可靠性是最高的。

3、提高高层建筑供配电技术的措施

3.1不同负荷等级的电源保障

一般情况下，一级负荷要有两个独立的电源进行电力供应，二级负荷要有一个专用回路或两个回路进行电力供应。为了实现一级负荷的不间断供电还应该启动应急柴油发电机组。对于特殊的设备（例如事故照明、计算机中心和消防中心等）要设蓄电池组供电，从而确保其供电。另外，为了预防特殊情况（例如楼塌、地震等），要设置可充电且可独立的干电池应灯群，从而保证高层建筑中的人员能够安全撤离。

3.2采取安全的接地方式

保障高层建筑的供配电系统安全系数的重要手段就是采取安全的接地方式，目前的高层建筑电气设备的工作接地、保护接地都融合为一体，组成了一个混合的接地系统。同时，接地电阻需要满足不低于四欧姆的国家标准。在满足高层建筑的基础钢筋等自然接地板的接地电阻的前提下，再将水平的人工接地体装设好，最后将主要的高层建筑物基础连接成一个接地网，这对提高供配电系统的均衡点位和可靠性都有很大的帮助。

3.3选择合适的变（配）电所位置

在确定高层建筑的变（配）电所位置时通常要综合考虑下列原则：方便设备吊装运输、接近负荷中心和电源侧；不应该将变（配）电所设在有振动剧烈的场所；也不应该设在经常性积水的场所的正下方（如厕所、浴室）；更不宜设在有腐蚀性气体和多雾多尘的场所，而选择在通风以及散热条件都比较好的场所。

4、结束语

近年来，随着我国高层建筑的不断发展，人们越来越重视其建筑中的供配电系统，但因为高层建筑的主体结构、用电容量和供电负荷的性质等都具有很鲜明的自身特点，所以对供配电技术在高层建筑的运用展开深入的研究具有十分重要的意义，希望通过本文的分析探究，能够在一定程度上给相关行业的从业人员一些理论借鉴。

参考文献

[1]曹锡山.建筑消防电源及配电和消防供配电系统的消防安全检查[J].民营科技，2010.05

[2]陈.浅谈建筑供配电设计[J].民营科技.2011年06期

[3]杨冬梅.张洪波.对高层建筑电气设计的若干思考[J].黑龙江科技信息，2009.（16）.