孫建峰

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，高層建筑越來(lái)越多，其供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度也相應(yīng)增加。因而，設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)高層住宅的特點(diǎn)且結(jié)合當(dāng)?shù)毓╇娤到y(tǒng)的實(shí)際情況，就高層住宅樓中存在的有關(guān)問(wèn)題，構(gòu)建一種技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的供配電系統(tǒng)，保證高層住宅樓能夠滿(mǎn)足住戶(hù)對(duì)用電設(shè)施的需求。

關(guān)鍵詞：高層住宅；配電系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

前 言

高層住宅供配系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)際上就是低壓配電系統(tǒng)和高壓供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括：應(yīng)急發(fā)電室及設(shè)備和10KV級(jí)變配電室設(shè)備、公共通道照明、0.4KV級(jí)低壓配電室設(shè)備、消防報(bào)警、電話(huà)等，高層住宅的特點(diǎn)是：高度高、人員密集、消防安全性要求高等特點(diǎn)，因此，經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的供配電系統(tǒng)愈顯得重要了。

一、高層住宅對(duì)供配電系統(tǒng)要求

1.保證供電的高度可靠性要求

低壓配電線(xiàn)路應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足住宅所需的供電可靠性要求?？煽啃裕褪侵父鶕?jù)住宅用電負(fù)荷的性質(zhì)和停電事故給人們?cè)诮?jīng)濟(jì)、政治上造成的損失，對(duì)用電設(shè)備提出的供電不中斷的要求。不同的民用建筑對(duì)供電的可靠性要求不同，一般我們將用電負(fù)荷分為三級(jí)。即使在同一民用建筑中，相同的用電設(shè)備，不同的部位，其用電負(fù)荷級(jí)別也不都相同。

2.用電質(zhì)量要求

低壓配電線(xiàn)路應(yīng)該滿(mǎn)足高層住宅用電質(zhì)量的要求。用電質(zhì)量主要有電壓和頻率兩個(gè)衡量指標(biāo)。電壓質(zhì)量就是加在用電設(shè)備端的實(shí)際電壓與該設(shè)備的額定電壓之間的差值，差額越大，說(shuō)明電壓質(zhì)量越差，對(duì)用電設(shè)備的危害也就越大。電壓質(zhì)量除了與電源有關(guān)以外，還與照明線(xiàn)路、動(dòng)力的有效設(shè)計(jì)相關(guān)，在設(shè)計(jì)線(xiàn)路時(shí)，一定要考慮線(xiàn)路的電壓損失。由于建筑物高，供配電線(xiàn)路較長(zhǎng)，為了減少電壓損失和線(xiàn)路損耗，配電變壓器可以根據(jù)情況分層布置。

二、變配電室設(shè)置

一般高層建筑的用電負(fù)荷主要設(shè)在地下層，其他較大的用電負(fù)荷主要設(shè)置于一層及以上的裙樓，當(dāng)?shù)厣辖ㄖ叨炔怀^(guò)200m，由變配電所引至屋頂?shù)挠秒娫O(shè)備的供電距離也在比較合理的范圍之內(nèi)時(shí)，為使變壓器盡量不靠近負(fù)荷中心，一般將變配電所設(shè)在地下一層，而將柴油發(fā)電機(jī)房設(shè)在變配電所附近。

三、高層建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.負(fù)荷等級(jí)

電力負(fù)荷根據(jù)中斷供電及供電可靠性在政治經(jīng)濟(jì)方面造成的損失或影響程度可分為一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷。高層建筑供電負(fù)荷大，所以更有必要對(duì)各種用電負(fù)荷進(jìn)行限制分級(jí)，這樣做是為了保證在供電合理的前提下，不造成成本的上升和用電的浪費(fèi)。一般來(lái)說(shuō)，大多數(shù)高層建筑用電負(fù)荷都屬于一級(jí)負(fù)荷。如何對(duì)高層建筑的負(fù)荷分級(jí)，一要看用電負(fù)荷性質(zhì)，二要看建筑物類(lèi)別以區(qū)別對(duì)待一、二級(jí)用電問(wèn)題。

2.配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

2.1引入高壓供電電源，高層住宅一般用l0kV電源進(jìn)行供電，住宅樓和其他公用設(shè)施的用電負(fù)荷分級(jí)宜符合現(xiàn)行的《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等規(guī)定。供電電源可取自附近區(qū)域變電所的供電回路，當(dāng)住宅小區(qū)內(nèi)同時(shí)具有一、二級(jí)負(fù)荷時(shí)，應(yīng)根據(jù)區(qū)域變電所的變壓器臺(tái)數(shù)和電源路數(shù)確定供電電源，如果區(qū)域變電所的電源僅有一路時(shí)，可設(shè)置自備電源或從別處的區(qū)域變電所引來(lái)備用電源。

2.2低壓配電的引入，采用TN-C系統(tǒng)（三相四線(xiàn)制），在建筑物進(jìn)線(xiàn)處作重復(fù)接地后進(jìn)入建筑物總配電箱，成為T(mén)N-S系統(tǒng)（三相五線(xiàn)制），重復(fù)接地與住宅防雷接地共用一套接地裝置，保護(hù)線(xiàn)（PE線(xiàn)）在進(jìn)戶(hù)重復(fù)接地極處與中性線(xiàn)分出，戶(hù)內(nèi)的PE線(xiàn)不得再與中性線(xiàn)（N線(xiàn)）有任何連接，電源再?gòu)目偱潆娤鋫魉偷礁鞣峙潆娤洹?/p>

3.設(shè)備選型

3.1 高壓開(kāi)關(guān)柜?，F(xiàn)代高層建筑的變配電室一般設(shè)在主樓地下層，按規(guī)定不宜采用油開(kāi)關(guān)。國(guó)外用于高層建筑的開(kāi)主要有三種類(lèi)型：高壓空氣斷路器，SF6開(kāi)關(guān)和真空斷路器。而其中SF6開(kāi)關(guān)尺寸數(shù)大，氣體具有毒性，高壓空氣斷路器技術(shù)陳舊，故目前來(lái)講10kV真空斷路器應(yīng)用的比較普遍。因此，應(yīng)按照高層建筑地下室的標(biāo)準(zhǔn)，選擇具有“五防”功能的真空開(kāi)關(guān)手車(chē)式高壓開(kāi)關(guān)柜。

3.2 電力變壓器。由于防火的要求，主樓內(nèi)不允許裝置大容量的油浸電力變壓器。目前有干式變壓器、硅油變壓器等產(chǎn)品可供選用。

3.3低壓配電屏。國(guó)外低壓配電屏的結(jié)構(gòu)，大多做成抽屜式，而大容量的出線(xiàn)，則做成手車(chē)式。

3.4應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組。應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組，最好設(shè)置在靠近各區(qū)域配電中心之處，當(dāng)單臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組容量較低時(shí)，可以設(shè)置二臺(tái)及以上柴油發(fā)電機(jī)組，以確保一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷的供電可靠性，避免單臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組容量較大，一級(jí)特別重要的負(fù)荷過(guò)于集中，柴油發(fā)電機(jī)組一旦發(fā)生故障，難以保證一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷的供電可靠性，應(yīng)急供電系統(tǒng)應(yīng)單獨(dú)成系統(tǒng)，禁止將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。

4.配電線(xiàn)路設(shè)計(jì)

4.1導(dǎo)線(xiàn)的選擇

目前我國(guó)發(fā)生的火災(zāi)中，絕大部分是由電氣原因引起的，其主因是由于電纜電線(xiàn)的過(guò)載和老化等不當(dāng)使用引起的。同時(shí)，火災(zāi)發(fā)生時(shí)引燃電纜電線(xiàn)中可燃的護(hù)套和絕緣材料，使得火災(zāi)范圍繼續(xù)擴(kuò)大，為了盡量減少護(hù)套和絕緣材料的燃燒所釋放的煙霧及有毒氣體對(duì)住戶(hù)造成的傷害，在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)和重要程度，應(yīng)盡可能選用低煙無(wú)鹵的環(huán)保電纜，萬(wàn)一火災(zāi)發(fā)生時(shí)，可以減少煙霧及有毒氣體的產(chǎn)生，為大樓內(nèi)的人員爭(zhēng)取更多的疏散逃生時(shí)間。

對(duì)于導(dǎo)線(xiàn)截面的選擇，主要是根據(jù)住戶(hù)的計(jì)算電流來(lái)確定，并考慮環(huán)境條件、敷設(shè)方式、機(jī)械強(qiáng)度、電壓損失和熱穩(wěn)定性等因素，進(jìn)戶(hù)線(xiàn)及干線(xiàn)應(yīng)適當(dāng)留有余量以滿(mǎn)足日后的需要。相當(dāng)對(duì)于鋁導(dǎo)線(xiàn)，銅芯導(dǎo)線(xiàn)在使用壽命、用電安全等諸多方面都比鋁導(dǎo)線(xiàn)優(yōu)越，因此目前住宅電氣線(xiàn)路一般首選銅芯導(dǎo)線(xiàn)。

4.2 配線(xiàn)方式

現(xiàn)代住宅建筑功能齊全，增加住宅配電分支回路，可以使室內(nèi)負(fù)荷電流分流，減少因線(xiàn)路升溫、諧波危害等電氣火災(zāi)的發(fā)生，現(xiàn)代住宅一般采用穿PVC冷彎阻燃管暗敷設(shè)，將電氣線(xiàn)路的管線(xiàn)沿墻、地面等整齊排列，盡量減少交叉重疊。多根導(dǎo)線(xiàn)穿管時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)的總截面積不應(yīng)超過(guò)管內(nèi)面積的40%，管內(nèi)徑大于或等于導(dǎo)線(xiàn)束直徑的1.5倍，為了方便穿線(xiàn)，線(xiàn)路不要太長(zhǎng)，否則需選用大一級(jí)的管徑或裝設(shè)中間接線(xiàn)盒。

四、結(jié)束語(yǔ)

在科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和人民生活水平日益提高的今天，用電設(shè)備越來(lái)越多，對(duì)線(xiàn)路安裝和供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了許多新的要求，只有認(rèn)真按照設(shè)計(jì)和操作規(guī)范進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工，不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、深入研究，才能不斷提高設(shè)計(jì)水平，確保供電的可靠性以及消防的安全，使高層住宅用戶(hù)安心生活。

參考文獻(xiàn)：

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