供配电技术在高层建筑中的运用杜祥亮

供配电技术在高层建筑中的运用杜祥亮

杜祥亮

深圳市利业机电设备有限公司广东深圳518000

摘要：电，是人们生产生活中必不可少的最重要基础能源，在国内，高层建筑被定义为层数至少为10层，高度高于24m的混凝土结构建筑。此类建筑通常都会配备电气化、供配电、温度调节等系统，以实现更多的功能，为人们的生产生活提供更好的室内环境。在设计高层建筑的供配电方案时，必须遵循合理、高效的原则，同时还需兼顾各方面的因素，从而为电梯、照明等设备和装置提供稳定的电能，使其能够安全、稳定的运行，降低事故造成的生命和财产损失。

关键词：供配电技术；高层建筑；运用

引言

我国经济的快速发展带动我国建筑行业发展迅速。近些年在建筑行业高速发展的同时，建筑电气也得到了同步发展，导致建筑行业的能源消耗逐年增加，其中，电气供配电线路的能源消耗是最大的一个环节。

1高层建筑对供配电系统的需求

1.基本需求，高层建筑的主要特征是空间大、功能丰富、负荷种类多且数量大，因此其内部的供配电系统必须能够稳定、安全的运行，同时尽量满足技术和成本方面的要求。此类建筑内部安装了大量的设备和负荷，比如空调系统、照明系统、消防系统等，在日常运行过程中耗电量巨大，高层建筑中的电气设备需要稳定的电能供应才能正常运行，为了满足这一要求，高层建筑通常都会配备双电源并使用树干式或放射式配电模式，确保电能的稳定供应。2.高层建筑供配电系统的技术需求，通常情况下，供配电系统中，功率的流动是以电源为起点，以负荷为终点的，简单来说就是电能降压后输送给用户，维持负荷的正常运转。当前，国内供配电系统电压不超过100kV。因此在设计供配电方案时，需要基于负荷类型、电能需求来进行电力的分配，同时考虑现场的其他状况和因素。由于负荷和用户需求有可能发生变化，因此供配电系统还需具备长久性，只有这样才能及时的作出调整和升级，在未来也能够满足负荷和用户的需求，降低二次投资。

2建筑电气中供配电线路设计原则

1.必须满足建筑物的功能要求，建筑工程项目在设计电气供配电线路走向时，首先要保证供配电线路和建筑物的功能要求不会出现相互冲突的情况，具体来说就是必须满足建筑物的照明亮化、电梯、水泵、风机、消防设备、家用电器的配电要求。2.必须通过经济技术分析，在技术可行的基础上，经济合理建筑电气节能固然重要，但在追求节能的同时也不能忽视其经济效益，更不能为了实现节能而随意加大投资。因此在建筑电气的线路配置的设计中，要求我们要充分了解建筑的实际情况，通过方案的经济技术比选，推荐最优化的电气设计方案，实现技术可行且经济合理的目标。另外，还需要选用节能效果好的材料和能效等级高的设备。3.减少不必要的能耗，建筑电气节能的关键是减少不必要的能耗。在建筑电气的供配电线路设计时，设计人员应该充分了解那些是必要的能耗，哪些是不必要的能耗。供配电线路中电能传输消耗的能量、变压器线圈消耗的能量等均是不必要的能耗，应采取措施尽量减少。

3供配电技术在高层建筑中的运用

3.1合理布线

建筑体内线路敷设工作中，布线的复杂性较强，火灾系统、供电线路、通信系统和自动化系统线路均需考虑周全，上述环节部分为弱电系统，部分为强电系统。在设计中，务必采取多种有效措施不断提高线路设计的科学性与合理性，从而减少电磁的干扰，提高信号传输质量。

3.2变配电室及配电线路路径选择

在建筑学中，建筑物中配置的变配电室必须大致处于整个建筑物的电力负荷中心，这样做可以减少供电线路的长度，减少线材用料和电力损耗。通常，低电压的配电线路的配电半径应该保持在200m范围内，如果建筑物的用地面积超过1万m2，那技术要求中规定配电室数量应该大于等于三个，这样在一层设置多个变配电室的做法可以有效减缩供电线路的长度。并且，应将配电室设置在高层建筑的强电竖井附近的区域，同时防止支线沿着干线倒送电能的情况。

3.3电源的合理布置

电源布置必须遵循合理性原则，它和施工过程的用电存在明显的差异。在建筑未竣工之前，在供电方面需要额外的配料以及布置，从而使各种施工设备、器械能够正常运行，保质保量的完成建筑工程。然而电力系统的布置却非常禁忌这一点，若供电电压高于建筑的需求，就有可能出现大电流，导致设备出现故障甚至是火灾事故。因此，在设计供配电方案时，不能忽视建筑的负荷状况，比如通过两个回路为二级负荷供电，避免线缆温度过高而造成火灾。至于一级负荷，应该配备两个电源，确保在其中之一失效的情况下，另一个电源能够继续供电。如果是具有商场、酒店功能的综合体建筑，还需准备应急电源，避免因电能中断而导致严重的经济损失。

3.4配电箱

在供配电设计中，为了保证接线的整体要求，配电箱需要让开关设备保护电气测量仪表和相关辅助设备一起组装到封闭或者半封闭的金属柜子上，整体会形成一个低压配电装置，若需要控制电路的通断，只需控制开关就可以实现。当线路中有不适当的因素存在时，可以用其他线路进行切断电路。在所有的配电系统中，使用测量仪表可以更加直观的获取电路运行的参数，可以更好的进行调节。在建筑电路中，当建筑层高达到一定值后，厨房、客厅卧室、卫生间的插座，都必须要有单独回路供电。

3.5分路供电控制

建筑完工后，建筑内部负载设备数量较多，种类复杂，因此应结合建筑工程的负载要求保证电源和接地设置的科学性及合理性，同时，为了有效提高计算机供电的稳定性，还可采取单独供电体系予以管理。若有必要，可在回路当中进行个性化设置。例如，采取交流不间断处理，有效减少突然断电的负面影响。建筑内部也可设置供配电控制室，配电控制室一般设置在大电量的区域当中，从而有效保证供电控制的效果。

3.6配电系统中的应急发电机机组

预备发电机机组是为了在紧急情况下对供电系统进行供电，若备用发电机组的内部装置出现问题，就无法正常为应急工作提供电源。根据多年工程经验，在实际施工时采用2.3UPS的供电系统进行供电，这种系统的好处在于较其他常规的供电系统具有的功能外，还具有一个不间断电源装置（ups），ups可使预备发电机组有效、持续的供电，当遇到紧急情况如发生火灾时，消防系统的配电成为主要问题，现场可通过ups装置提供稳定、有效的供电，进一步的保障业主的安全。

3.7合理分配配电回路，合理制定控制方案

建筑物内通常存在负载性质不同的用电设备，有的是稳定负荷，有的是波动性较大的负荷；有的是线性负荷，有的是非线性负荷。正确区分不同负载性质的用电设备在节能方面也是很有效的。在建筑电气设计时性质不同的负荷不能放在一个回路，应采用多回路分别配电的方式进行配线，这样不同的用电设备就能得到分别控制，不会造成不良的相互影响。例如，建筑照明光源中的荧光灯是一种非线性负荷，其产生的谐波会对正常运行的线性负荷线路及用电设备造成不良影响，为了避免这种情况的发生，可以为这些非线性负荷分配一个独立的配电回路，在一定程度上与其他用电负荷进行分隔。

结语

随着高层建筑的迅猛发展，相关的供配电系统设计使用水平持续的提高。此类建筑的设计和建造必须兼顾高度和精度方面的要求，确保供电系统能够提供电能方面的保障，且在技术方面是完全可行、安全的。

参考文献

[1]姜莉，苏鹏.浅谈现代化高层建筑供配电技术方案及其可靠性分析[J].科学与信息化，2018年4期.

[2]陈季心，朱峰，崔海涛.高层建筑供配电系统的电气设计分析[J].建筑工程技术与设计，2017年11期.

[3]吴恩生，张家林.对建筑电气中供配电线路设计的探讨[J].城市建设理论研究，2012（07）：54-55.