劉卓然

（貴州省建設(shè)工程造價(jià)管理總站 貴州貴陽 550003）

0 前言

對(duì)于高層建筑而言，供配電系統(tǒng)的完善性將會(huì)對(duì)建筑的實(shí)用性產(chǎn)生極大影響，也會(huì)對(duì)其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生應(yīng)干擾。因此，提高高層建筑物電氣工程質(zhì)量，推進(jìn)供配電系統(tǒng)優(yōu)化是開發(fā)商和單位的共同要求。在實(shí)踐工作中，相關(guān)作業(yè)人員需要從實(shí)際出發(fā)，根據(jù)高層建筑的供配電系統(tǒng)運(yùn)行要求做好個(gè)性化的設(shè)計(jì)工作。

1 高層建筑的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

在高層建筑之中，電力能源的有效供應(yīng)和分配都仰賴于科學(xué)的供配電系統(tǒng)，所以在電氣工程作業(yè)環(huán)節(jié)，必須實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)。而依據(jù)高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行需要和用戶的實(shí)際需求，開展系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循以下原則：

（1）安全性原則。對(duì)于各類型工程而言，安全性原則都是不可或缺的，在故障危險(xiǎn)性極高的電氣工程之中更是如此。作業(yè)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要從根本上保障供配電系統(tǒng)的運(yùn)行安全和穩(wěn)定，為提升高層建筑供電效果和供電安全奠定良好基礎(chǔ)。此時(shí)，應(yīng)將供配電系統(tǒng)設(shè)置于高層建筑的中間點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓和電流有效控制，為提高系統(tǒng)整體規(guī)劃科學(xué)性提供輔助[1]。

（2）節(jié)能性原則。節(jié)能環(huán)保是建筑行業(yè)永恒不變的主題，在高層建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)也需要強(qiáng)化對(duì)節(jié)能要求的踐行。當(dāng)前，設(shè)計(jì)人員主要依靠降低電壓實(shí)現(xiàn)節(jié)能，但在這一環(huán)節(jié)還應(yīng)該實(shí)現(xiàn)設(shè)備應(yīng)用優(yōu)化，進(jìn)而達(dá)到減少電能浪費(fèi)的目的。比如，在空調(diào)風(fēng)機(jī)或水泵馬達(dá)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)融入變頻控制設(shè)計(jì)，為節(jié)約電能損耗提供技術(shù)支持。

（3）經(jīng)濟(jì)性原則。在供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，節(jié)能性原則的踐行已經(jīng)能有效提升系統(tǒng)運(yùn)行效率并降低能源損耗，可以在一定程度上達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)性的目的。但是，在實(shí)踐中這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，只有開發(fā)商和建設(shè)單位徹底重視系統(tǒng)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性要求，才能最大限度地節(jié)約成本、提高收益。在這一環(huán)節(jié)，要求設(shè)計(jì)人員具備專業(yè)素養(yǎng)和豐富經(jīng)驗(yàn)，能依照高層建筑的的實(shí)際供配電需要設(shè)計(jì)出完全契合的應(yīng)用方案，并完成對(duì)設(shè)備、材料、人員、技術(shù)以及期限的有效篩選和把控，進(jìn)而最大限度地提升方案的經(jīng)濟(jì)性。

2 高層建筑的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

高層建筑電氣工程的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)并非易事，其中包含多項(xiàng)工作且影響因素復(fù)雜，所以為了能有效提升設(shè)計(jì)質(zhì)量，需要作業(yè)人員具備扎實(shí)的功底和能力，并且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)要點(diǎn)的有效把控。而且，在作業(yè)環(huán)節(jié)，相關(guān)工作人員還應(yīng)該著力提升設(shè)計(jì)工作的規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性，以便于促使高層建筑電氣工程的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作變得更具科學(xué)性、實(shí)用性以及先進(jìn)性。

2.1 防火報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

火災(zāi)防控是高層建筑電氣工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的重點(diǎn)，在作業(yè)時(shí)設(shè)計(jì)人員需要通過合理規(guī)劃設(shè)置火警自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，為保證供配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行和高層建筑的使用提供根本保障。在實(shí)踐工作中，火警自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)需要具備防控異常問題、整合災(zāi)情數(shù)據(jù)和推進(jìn)消防設(shè)備自啟等功能[2]。所以，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)必須高層建筑的整體架構(gòu)以及供配電線路和相關(guān)工作室的設(shè)計(jì)方位，制定清晰的防火報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)劃，保證報(bào)警系統(tǒng)的有效性。

在這一環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員需要確保系統(tǒng)可以在接收到異常信號(hào)以后，迅速完成自動(dòng)判斷和預(yù)警，保障消防系統(tǒng)的啟動(dòng)及時(shí)性。比如，安裝感煙探測器和感溫探測器，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有安全出口、消防通道以及配電室、發(fā)電室等特殊房間的有效監(jiān)控；安裝險(xiǎn)情控制裝置，并實(shí)現(xiàn)其與火警自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，以便于系統(tǒng)可以第一時(shí)間獲取信息，制定正確指令，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)供配電系統(tǒng)運(yùn)行安全的有效維護(hù)。

2.2 高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

高層建筑的電氣需求量極高，所以完善電氣工程設(shè)計(jì)方案是相關(guān)工作者需關(guān)注的重點(diǎn)，在此環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該保證建筑的電氣工程具備維持高層建筑整體運(yùn)行的巨大能量。通常，高層建筑內(nèi)包含大量的用電設(shè)備，所以建筑的整體供電壓力相對(duì)較高，而為了能有效維持供電，應(yīng)該將對(duì)電源數(shù)量和電路進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。比如，選用兩個(gè)電源同時(shí)作業(yè)，并構(gòu)建兩條具備相互獨(dú)立性的10kV 供電線路，以便于實(shí)現(xiàn)對(duì)高層建筑物內(nèi)所有用電設(shè)備的統(tǒng)一供電[3]。

此時(shí)，高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該從整體出發(fā)，在保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)可靠性和線路穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上完成系統(tǒng)優(yōu)化。比如，基于單母線分段式設(shè)計(jì)開展高壓配電系統(tǒng)設(shè)置工作，為實(shí)現(xiàn)電路切換和安全保障提供便利。單母線分段式設(shè)計(jì)的一大特點(diǎn)就是互為備用，能切實(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物電力運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性的控制。當(dāng)然，這種兩個(gè)電源同時(shí)供電的方式并不適用于所有高層建筑，所以在個(gè)別工程中也可以選擇使用不分段界線的設(shè)計(jì)方案作業(yè)。

2.3 配電箱與導(dǎo)線設(shè)計(jì)

配電箱是高層建筑電氣工程之中的重要設(shè)備，其位置和內(nèi)置環(huán)境設(shè)計(jì)也應(yīng)該成為供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。在實(shí)踐中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該依照國家和行業(yè)內(nèi)的相關(guān)標(biāo)注，開展供配電系統(tǒng)配電箱的設(shè)計(jì)。此時(shí)，配電箱（如圖1 所示）之中應(yīng)該包含開關(guān)保護(hù)裝置、測量儀器儀表以及各類型的輔助設(shè)施，可以借助全封閉或半封閉的柜體完成對(duì)電氣元件的有效集合。當(dāng)然，現(xiàn)階段也有許多配電箱是通過保護(hù)屏的形式集合電氣元件的。在設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)工作人員需要重點(diǎn)關(guān)注警報(bào)信號(hào)發(fā)送功能。比如，設(shè)計(jì)手動(dòng)或自動(dòng)分?jǐn)嗫刂齐娐贩桨?，確保供配電線路故障可被及時(shí)隔離，且異常信號(hào)能被迅速傳遞。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該合理設(shè)計(jì)建筑內(nèi)的供電回路。比如，保障照明系統(tǒng)與插座供電回路分離，為照明配電箱提供單獨(dú)的供電回路；而在空調(diào)供電回路方面則可區(qū)分客廳和其他空間回路。

在導(dǎo)線選用和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，相關(guān)工作人員需要做好合理地規(guī)劃和分配。高層建筑的供電線路復(fù)雜性極高，而且導(dǎo)線作為電荷運(yùn)動(dòng)的載體承擔(dān)著輸送電能的重任。所以，為保證實(shí)用性，在選擇導(dǎo)線時(shí)應(yīng)從供配電系統(tǒng)的整體安全性和可靠性方向進(jìn)行考量。比如，基于電氣標(biāo)準(zhǔn)、高層建筑物的實(shí)際用電需要、供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案以及成本預(yù)算等影響因素，選擇技術(shù)經(jīng)濟(jì)性最強(qiáng)的導(dǎo)線。

2.4 低壓斷路器選用

圖1 配電箱

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)高層建筑中主體電氣的有效保護(hù)和控制，在供電系統(tǒng)和照明系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)節(jié)合理配置低壓斷路器。只有應(yīng)用可靠性高、安全性強(qiáng)的低壓斷路器才能為高層建筑的電器使用安全性提供根本保障。所以，在高層建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，低壓斷路器的選用也是極為重要的一項(xiàng)工作。

相比于閘刀或者保險(xiǎn)絲等傳統(tǒng)斷路方式，低壓斷路器的保護(hù)功能更為全面，使用靈活性也更高，所以更適用于系統(tǒng)復(fù)雜性相對(duì)較高的高層建筑動(dòng)力照明系統(tǒng)。從電路類型上來看，低壓斷路設(shè)備有直流電路和交流電路之分；而從結(jié)構(gòu)類型上劃分，則有封閉式設(shè)備和框架式設(shè)備之分。在該裝置的應(yīng)用環(huán)節(jié)，將依據(jù)電壓變化及時(shí)切斷電路。比如，電壓低于額定電壓一半以下，則低壓斷路器會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)并切除不重要用戶，以保障電動(dòng)機(jī)不受損且電網(wǎng)電壓可控。低壓斷路器的根本作用是保護(hù)電路，所以當(dāng)保護(hù)對(duì)象存在差異時(shí)，可選用的保護(hù)措施也不相同。比如，在變電所之中，設(shè)計(jì)人員不僅可以為其匹配通用的保護(hù)裝置，還能基于遠(yuǎn)程控制功能來安裝低壓斷路器，為有效控制和保護(hù)插座線路安全奠定良好基礎(chǔ)。

3 結(jié)論

總而言之，高層建筑電氣工程的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循安全性、節(jié)能性和經(jīng)濟(jì)性原則，要始終保持供配電方式合理、線路安全。而在實(shí)際作業(yè)環(huán)節(jié)，為了能提高高層建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有效性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該做好防火報(bào)警系統(tǒng)、高壓配電系統(tǒng)、配電箱與導(dǎo)線設(shè)計(jì)工作，還應(yīng)該合理選用低壓斷路器。