高层民用建筑供电系统的设计研究

2014-08-28李岳

科技与创新 2014年12期

李岳

摘要：高层建筑凭借实用性强、占地面积小等优点逐渐受到施工企业的青睐，并从建筑的外观设计到内部结构的技术应用都进行了更加科学、人性化的设计和调整。通过对高层民用建筑的结构特点进行分析，提出了供电系统在设计方面需要注意的问题。

关键词：高层建筑；供电系统；变配电所；接地系统

中图分类号：TU976.1 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）12-0076-02

供电系统是保证高层民用建筑设施正常运行的基础，其直接关系到整栋建筑的安全使用，因此，如何扎实做好电力的供应工作，不断提升高层民用建筑供电系统的设计水平，就成为企业面对的一项重要课题。要切实做好高层建筑供电系统的设计工作，就要从整体出发，遵循合理与安全并存的原则，深入研究我国目前高层建筑在供电系统中存在的各类问题，并提出相应的解决策略。只有这样，我国高层民用建筑供电系统的设计才能得到大的发展。

1 高层民用建筑供电系统的设计要求

与传统建筑相比，高层建筑的结构更复杂，多种不同的线路在布局和走线上也很复杂，这意味着高层民用建筑供电系统的设计工作将会很困难。

1.1 高电压供应

由于高层建筑的负荷比较大，传统建筑的供电电压不能满足高层建筑的使用需求，因此高层建筑的供电系统需要配置高负荷的供电设备。

1.2 便捷的配电操控

高层建筑需要的是操作性好、安全性高、运行稳定、维修方便的配电控制设备，这对供电系统的设计提出了更高的要求。

1.3 针对建筑结构进行设计

要根据建筑的结构来设计高层民用建筑的供电系统，使配电装置易于安装、使用简便，并能满足整个建筑的电力需求。

1.4 系统的网络结构

高层建筑的供电系统一般采用的是网络设计，在设计过程中要根据建筑的结构特性，采取最科学的设计方案，其配置多为低压电网，另有部分区域需要配置高低压混合结构的电网。

1.5 供电系统的经济性

在针对建筑特性进行供电系统设计的同时，我们还要考虑到工程的施工成本，其中包括设备的后期管理和维护支出。

2 对供电系统设计的合理规划

2.1 负荷等级

高层民用建筑的负荷等级一般要根据建筑的规模和属性来确定，在实际作业中，还要结合当地的电网供电情况进行研究、规划，在此基础上确定高层建筑的负荷级别和容量。高层建筑有以下三种负荷级别：一级负荷包括消防用电、应急照明和消防电梯，二级负荷包括客梯、供水系统和普通照明，三级负荷包括居民用电等。

2.2 变配电所

变配电所的位置和数量要由专业部门进行协调、确定，一般是根据供电负荷容量、建筑功能分区等环境进行确定。变压器负荷率一般选取低压线75%～90%的供电半径，距离不宜大于200 m。当供电容量≥500 kW，且变压器距离超过200 m时，应该增加变配电所数量。变配电所应与负荷中心相距较近，这样可以优化配电系统，并为供电系统的稳定、安全运行提供可靠保障。

2.3 应急电源

通过长期的实践和研究发现，高层民用建筑在线路或供电设备出现故障时，应急电源能够快速地将电力传输到建筑的应急供电设备中，从而有效避免了楼内用户断电的情况。带有自动传输的备用电源（APD）可以与正常电源相连接，并在应急供电时将电源设备转化成独立的供电设备，同时，在技术和环境适宜的情况下，我们可以采用蓄电池静止型应急供电设备作为应急电源，以充分保障建筑的正常供电。

3 保护接地系统和接地保护

3.1 保护接地的系统选择

如果高层民用建筑的供电方式采用的是城市公共变压器，则低压配电保护接地应选用TT系统，TT系统如图1所示；如果采用的是住宅小区内的变压器供电，则低压配电的保护接地系统应采用TN-S系统，TN-S系统如图2所示。

3.2 接地保护

采用TN-S系统的接地保护在对总等电位进行保护时，如果配电线路在固定耗电设备的末端进行供电，则接地保护的持续时长应实现top（E）≤5 s；手持供电和可移动电气设备的保护时长应实现top（E）≤0.5 s；接地故障保护的电流持续动作在供电线路中应满足（E）≤UΦ│Z∑Φ│；相电压为UΦ；接地回路抗阻为│Z∑Φ│；TN-S系统中的接地保护可通过零序电流或过流进行保护，在没有达到要求的保护状态时，应进行漏电保护。

4 结束语

本文就高层民用建筑供电系统的设计要求提出了一系列分析方式。在实际工作中要对供电系统的科学设计进行深入研究，掌握科学设计供电系统的规范和准则。只有将供电系统的设计与建筑的实际环境相结合，才能保证供电系统设计的合理性和科学性，才能保证高层建筑供电系统的稳定运行。

参考文献

[1]王春燕.探讨高层建筑供电系统的合理性设计[J].门窗，2013（06）.