高层建筑电气系统设计与线路安装要点探析

高层建筑电气系统设计与线路安装要点探析

常永东

关键词：电气设计安装

1高层建筑电气设计的主要内容

1.1负荷的计算电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择设备，安全可靠与经济运行，均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。

1.2供电电源及电压的选择为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压，都采用10kV标准电压等级。

1.3高低压配电系统的设计

1.3.1高压配电系统：现代高层建筑均是采用两路独立的10kV电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。母线分段数目，与电源进线回路数相适应。只有当供电电源为一主一备时，才考虑采用单母线不分段的结线。电源进线几乎全部采用电缆进线。

1.3.2高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接。每层楼竖井设配电小间。层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线取得电源。当层数较多负荷数较大时，一般按层数分区供电，或将变压器分散设在地下层、中间层或最顶层。

1.3.3功率因数按规定应补偿到0.9—0.95。无功补偿都采用集中补偿方式。为降低变压器容量，多集中装设在低压侧，与配电屏放在一起，但必须采用于式移相电容器。

1.4主要设备的选型

1.4.1高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层，按规定不宜采用油开关。国外用于高层建筑的开关有三种类型可供选用：高压空气断路器，SF6开关和真空断路器。其中高压空气断路器因技术陈旧，SF6开关尺寸数大，气体具有毒性，故目前10kV真空断路器应用的较为普遍。因此，应根据高层建筑地下室的标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。

1.4.2电力变压器。根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器的。国外有干式变压器、SFe变压器和硅油变压器等三种产品可供选用。

1.4.3应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快，故障率低等优点。应急备用发电机组必须是快速自起动的。按国外规定，应能在15s内恢复供电。从可靠性出发最好选用两台，自动并车。容量较小时也可选用一台。

1.5电气照明设计电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型,灯具布置，眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源，可以取得节能的明显效果。

1.6防雷与接地现代高层建筑的防雷设计，采用避雷针和避雷带的做法简单可靠、经济合算。但必须保证各层楼面钢筋、金属管道与该层用作引下线的柱筋有可靠的连接，形成等电位层。现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙，与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属管线的接地。现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地，都是合在一起的，组成混合接地系统。接地电阻按最小的要求而定，通常是在4欧以下。利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求，仍需要装设水平的人工接地体，将主要的建筑物基础连接成接地网，这对均衡电位，提高安全性都有好处。

2线路安装内容及要点

2.1地面敷设线槽的定义

2.1.1地面线槽是一种封闭的、直接隐蔽于地面下的金属线槽，可以灵活方便地提供电源、电话、电视、计算机、话筒等线缆传输电能和信号接口。其设计是根据建筑物近期和发展需要布置线槽的纵横间距，根据穿线的根数、横截面积和工艺要求确定线槽的规格及槽数。

2.1.2地面线槽规格型号设置与布线参数要求内外均热浸镀锌，出线口处采用无螺纹接口，线槽标准长度为3m（可特殊加工），线槽出线口开孔尺寸：＜48mm，线槽开孔间距分：3000mm、2400mm、1800mm、1200mm、600mm等。主要配件有：线槽分线盒：线槽分线盒起到导线的相接、转弯交叉、屏蔽等作用。其中二槽、三槽的分线盒内设有屏蔽分离板，以保证强电、弱电的隔离与屏蔽。线槽支架分为单槽、双槽、三槽支架，它是用于线槽的支撑及高度调整，高度调节范围一般为20mm～150mm的热镀锌件。其它还包括弯头、封头、出线圈等配件。

2.2地面线槽的敷设安装工艺

2.2.1弹线定位：根据设计图纸确定线槽走向，从始端至终端找好水平线或垂直线，用粉线袋由线路的中心向外进行弹线，按照设计图要求及施工验收规范规定，分别找出分线盒、分线口及支架的具体位置，用铅笔分别标注。一般支架间距为1.0-1.5m。

2.2.2线槽敷设：根据标准位置放置分线盒和支架，然后放置线槽和出线口，同时根据需要加各种配件，朝上的线槽不必立得太长，否则易被砸断。连接完毕后，调整支架和塑料盖，使出线口到适当高度。达到位置正确，固定牢固，走向合理。线槽水平或垂直敷设部分平直度和垂直度允许偏差不超过5mm。为防止灰浆进入，各连接处周边抹专用胶，各分线盒、出线口盒盖拧紧，并用铁丝绑扎，未端加塑料封堵。浇筑混凝土时设专人看护，发现问题及时处理。

2.2.3槽内配线：首先清扫线槽，可先将带线穿插至出线口，然后将布条绑在带线一端，从中一端将布线条拉出，反复多次可将线槽内的杂物和积水清理干净，也可用空气压缩机将线槽内的杂物和积水吹出。放线前应先检查管及线槽连接处的护口是否齐全，其放线和导线连接部分与其它管路敷设形式大致相同。

2.2.4线路检测：线路检查及绝缘遥测按相关规范操作。

2.2.5面板安装：配合装修，依据各出线口用途，安装相应的终端面板。

2.2.6地面线槽表面混凝土厚度应大于20mm；

2.2.7线槽内外应光滑平整，无棱刺，扭曲、翘边等变形现象；

2.2.8支架与调整螺栓调整线槽高度一般以30-50mm为宜；

3结论

综上所述，现代高层建筑的电气设计由于智能化的需要而变得复杂，用电设备越来越多，对供配电系统设计和线路安装提出了许多新的要求，因此在电气设计和线路安装时，将供配电系统的可靠性、安全性、灵活性摆在突出位置，认真按照设计和操作规范进行设计优化和施工，从而将建筑智能化从设计和安装上推至臻美。

参考文献：

[1]建筑电气工程施工质量验收规范.GB50303-2002.

[2]建筑照明设计标准.GB50034-2004.