高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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摘要：當(dāng)前隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，城市土地資源日趨緊張。為了能夠緩解人地關(guān)系矛盾，大型化、超高化的高層建筑應(yīng)運(yùn)而生。由于高層建筑工程中電氣工程項(xiàng)目越來(lái)越復(fù)雜，并且不同電氣系統(tǒng)之間聯(lián)系也日益緊密，如果沒(méi)有能夠?qū)Ω邔咏ㄖ姎夤こ?a href="http://m.saumg.com/lunwen/dqgclw/116246.html" target="_blank">供配電系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)優(yōu)化，也就無(wú)法發(fā)揮出現(xiàn)代高層建筑的實(shí)際功能。本文對(duì)高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的分析，不斷優(yōu)化供配電系統(tǒng)的整體質(zhì)量，促進(jìn)電氣工程設(shè)計(jì)的良性發(fā)展，保證建筑使用者的滿意度。
關(guān)鍵詞：高層建筑
1高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要原則
供配電系統(tǒng)作為高層建筑機(jī)電工程的重要基礎(chǔ)，不僅承載著建筑電力系統(tǒng)電能的配用環(huán)節(jié)，而且也可以分為區(qū)域變電站和用戶變電站兩種部分[1]。高層建筑的供配電系統(tǒng)主要服務(wù)對(duì)象就是以建筑使用者以及建筑內(nèi)部電氣設(shè)備為主，所以供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，能夠?qū)ㄖ娏ο到y(tǒng)整體的安全性能具有非常重要的影響。一般來(lái)說(shuō)，高層建筑相關(guān)的供電系統(tǒng)主要采用的是單方向流動(dòng)的模式，由電源端至用戶端，這樣就能夠保證電源分配和降壓的快速處理，使得外部電能轉(zhuǎn)化為可供用戶端直接使用的電能。由于現(xiàn)階段高層建筑電壓并不超過(guò)110kV，所以結(jié)合建筑設(shè)計(jì)的實(shí)際需求即可。通過(guò)科學(xué)合理的判斷用電量、系統(tǒng)負(fù)荷等基礎(chǔ)參數(shù)，綜合各種可能出現(xiàn)的問(wèn)題，這樣才能滿足建筑基礎(chǔ)整體的使用功能，也能夠保證高層建筑供配電系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。在高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，也必須遵循安全節(jié)約、節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，必須要充分的考慮到節(jié)能環(huán)保的需求，只要根據(jù)科學(xué)的方式判斷設(shè)備型號(hào)，盡量避免出現(xiàn)能源資源浪費(fèi)的情況加強(qiáng)供配電系統(tǒng)的成本控制。此外還應(yīng)該選用節(jié)能環(huán)保的材料，最大程度上減少高層建筑供配電施工，環(huán)境污染等問(wèn)題[2]。
2高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)的具體設(shè)置
2.1高壓配電系統(tǒng)設(shè)置
在高層建筑中，由于電氣工程的需求非常高，所以必須要加強(qiáng)電氣工程設(shè)計(jì)工作，這樣才能夠保證高層建筑整體運(yùn)行能力。高層建筑的電力資源使用設(shè)備非常多，而且高層建筑大多數(shù)都采用兩路獨(dú)立的電源，如果同時(shí)進(jìn)行供電時(shí)能夠有效提高電氣工程的應(yīng)用質(zhì)量。高壓配電系統(tǒng)作為高層建筑中最關(guān)鍵的部分，能夠?qū)﹄娫捶€(wěn)定供電起到非常良好的作用，通常情況下高壓配電系統(tǒng)必須采用單母線分段式的設(shè)計(jì)，這樣才能夠保證線路的正常使用，并且也可以進(jìn)行自動(dòng)切換，相互之間還能夠成為彼此的備用設(shè)備，保障電力的正常運(yùn)行。母線通常是分段數(shù)目的，能夠與電源線回路進(jìn)行匹配適應(yīng)[3]。
2.2供配電系統(tǒng)配電箱的設(shè)置
為了能夠保證電氣接線的整體要求，配電箱必須要將開(kāi)關(guān)設(shè)備保護(hù)電氣測(cè)量?jī)x表以及相關(guān)的輔助設(shè)備共同組裝到封閉或者是半封閉的金屬柜上，這樣才能夠形成低壓配電裝置，通過(guò)自動(dòng)開(kāi)關(guān)或者手動(dòng)開(kāi)關(guān)的方式能夠?qū)崿F(xiàn)電路的接通或斷開(kāi)。當(dāng)線路運(yùn)行不正?；蛘叱霈F(xiàn)故障時(shí)，則可以利用其他的線路進(jìn)行切斷或報(bào)警，在各個(gè)發(fā)配變電所中，利用測(cè)量?jī)x表的方式也能夠保證各種運(yùn)行參數(shù)得以全面凸顯，也能夠充分的調(diào)節(jié)部分電氣參數(shù)，具備提示或警告的功能。在高層住宅建筑中，照明配電箱的回路必須要滿足照明系統(tǒng)的需求，客廳臥室、廚房、衛(wèi)生間的插座，都必須要有單獨(dú)回路供電[4]。在空調(diào)回路設(shè)置的過(guò)程中必須要設(shè)置成獨(dú)立式的空調(diào)回路，除了壁掛空調(diào)插座之外，其他的插座回路都應(yīng)該安裝漏電保護(hù)裝置。
2.3電氣設(shè)備低壓斷路器的選擇
在現(xiàn)代高層建筑中，由于照明系統(tǒng)、供電系統(tǒng)必須要以低壓斷路器對(duì)主體電器進(jìn)行控制和保護(hù)，所以低壓斷路器的安全性和可靠性就尤為重要。與傳統(tǒng)的保險(xiǎn)絲和閘刀相比較來(lái)看，低壓斷路器具有更全面的保護(hù)功能，能夠?qū)Ξ?dāng)前變電所以及動(dòng)力照明系統(tǒng)提供最廣泛的保護(hù)功能根據(jù)電源的種類。電氣設(shè)備低壓斷路器可以分為直流和交流等兩種電路，根據(jù)結(jié)構(gòu)類型又可以分為封閉式和框架式兩種低壓電路。當(dāng)空氣開(kāi)關(guān)中安有失壓保護(hù)裝置，一旦電壓降低到了額定電壓的50~60%左右就必須對(duì)不重要的用戶進(jìn)行切除，否則很有可能導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)燒壞或者是電網(wǎng)電壓無(wú)法恢復(fù)，而這種失壓保護(hù)會(huì)馬上啟動(dòng)，使得欠壓脫扣線圈在線電壓上并聯(lián)。等到電壓恢復(fù)正常供電時(shí)會(huì)吸住銜鐵，當(dāng)電壓降至額定電壓的50~60%時(shí)，吸力沒(méi)有彈簧的拉力大十銜鐵就會(huì)撞擊鎖扣，斷開(kāi)觸頭，所以低壓斷路器最主要的目的就是對(duì)線路的保護(hù)，根據(jù)保護(hù)對(duì)象的不同還可以采取具有針對(duì)性的保護(hù)措施。例如在變電所所采用的低壓斷路器中，不僅可以具有低壓斷路器通用的保護(hù)裝置，而且還能夠具有遠(yuǎn)程控制的功能，實(shí)插座線路上低壓斷路器的有效安裝[5]。
2.4變壓器的設(shè)計(jì)
為了保證變壓器的正常運(yùn)行，提高變壓器安全性和可靠性，所以必須要充分的考慮變壓器的運(yùn)行條件，將成本和能源消耗控制在最低，所以在智能建筑變壓器的選擇時(shí)應(yīng)該以低能耗材質(zhì)的高效變壓器為主，保證變壓器的負(fù)荷率在最佳狀態(tài)的70~85%左右。如果變壓器的容量和負(fù)荷率始終保持在平穩(wěn)狀態(tài)時(shí)，可以減少變壓器的數(shù)量，而增加變壓器的容量，這樣就能夠有效的節(jié)約能源，提高能源資源的利用效率。由于受到季節(jié)性負(fù)荷，很容易導(dǎo)致電能質(zhì)量受到影響，所以可以設(shè)置專用的變壓器來(lái)應(yīng)對(duì)季節(jié)性的負(fù)荷變化，實(shí)現(xiàn)靈活投切，保證變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，避免由于輕載運(yùn)行而造成能源損耗。例如在夏季空調(diào)負(fù)荷比較大，所以可以使用單獨(dú)的變壓器作為空調(diào)變壓器，通過(guò)這樣能夠充分發(fā)揮出空調(diào)的季節(jié)性特征，減少能源消耗，保證變壓器的經(jīng)濟(jì)效益[6]。
2.5減少線路損耗
在電力傳輸過(guò)程中，由于各種各樣的因素，所以線路損耗無(wú)法避免，但是可以通過(guò)恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)來(lái)減少線損。當(dāng)電流從線路中流通時(shí)，由于不同的線路材質(zhì)以及負(fù)荷會(huì)造成一定的功率損耗，所以必須要保證電網(wǎng)的功率因數(shù)得到全面提升，選擇更好的材質(zhì)，盡可能減少線路中的電阻，避免電網(wǎng)無(wú)功功率。
3結(jié)論
本文對(duì)高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，能夠明確在高層建筑中電氣設(shè)備非常多，而且施工非常的復(fù)雜，如果不能夠科學(xué)合理的設(shè)置供配電系統(tǒng)，不僅會(huì)增加電能負(fù)荷，也會(huì)造成高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，甚至?xí)霈F(xiàn)安全事故。在高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中最主要的就是保證安全可靠的運(yùn)行，通過(guò)加強(qiáng)高層建筑用電安全的關(guān)鍵設(shè)計(jì)，對(duì)電器設(shè)計(jì)中低壓供配電系統(tǒng)可靠性問(wèn)題進(jìn)行研究，并且提出相應(yīng)的解決對(duì)策，能夠保證電氣設(shè)備整體的運(yùn)行效率。
參考文獻(xiàn)
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[4]徐國(guó)華.現(xiàn)代高層建筑電氣設(shè)計(jì)低壓供配電系統(tǒng)的可靠性分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2018（19）：131.
[5]蔣珊珊.高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓供配電系統(tǒng)可靠性分析[J].低碳世界，2018（05）：43~44.
作者：周杰筑 單位：上海鋒思城界建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司貴州分公司