对高层建筑电气问题的分析

张体操

摘要：现阶段，鉴于国内革新经济的蓬勃发展及人口密集度的迅速增长，全国现代化城市中的高层建筑占地比例也是越来越广阔。因此，高层建筑的使用功能相对来说复杂多样，主楼体较高，居民数量较多，建筑电气系统隐患容易出现的特点，高层建筑的电气系统工作要格外的加强。本文将针对高层建筑的电气的几个重要问题进行如下阐述。

关键词：高层建筑；电气系统；问题；控制

由于高层建筑对于供电的要求很高，因此，在高层建筑电气设计中的照明等很少采用干线，而且高层建筑的设备很多，导致负荷过重，这也不利于干线的使用。空调等主要用电设备布局分散；由于高层建筑的本身很高，而且其在消防方面疏于管理，因此，高层建筑对与火灾预防和处理方面的要求比较高；此外，在施工过程中，要重点考虑能耗指标的影响，在结合全面技术经济分析的基础上进行施工，在节约电能方面还要做到使用科学系统的配电方式以及要采用高质量的电脑系统。

1 .当代高层建筑电气存在的主要安全隐患

1.1 消防设备供电系统没有合理地采用专用回路供电现代高层建筑施工过程中，存在施工人员将容量负荷较小的消防设备及其使用电源直接接引在非消防供电回路的情况，一旦发生火灾，在消防人员会切断与消防设备无关电源的情况下，消防设备电源也会被切断，这就导致消防设备无法发挥作用，将会给人民群众生命、财产安全造成无可挽回的严重损失。

1.2 公共建筑非消防电源切断区域设置不合理

在现代高层建筑具体的施工过程中，施工人员往往对“有关部位”概念理解不深入、不全面，导致直接将切断非消防电源的消防控制模块设在民用、常用的低压配电室楼层照明干线回路上。这种情况的出现势必会在突发性灾难发生时造成消防时断电范围过大，给高层建筑中的各楼层住户造成不必要的恐慌。

2.当代高层建筑电气问题的主要改善对策

2.1 针对消防设备供电系统没有合理地采用专用回路供电问题，根据国家《高层民用建筑规范》GB50045-95（2005年版）规定“消防用电设施应采用专用的供电回路”。因此，现代高层建筑的消防用电设备的供电应尽可能地从配电间开始就设置专用的供电回路，通过消防用电设备的两路低压电源，由建筑物低压配电柜的两路不同电源直接接引来避免突发灾难发生的情况下，在切断民用用电系统的同时导致消防设备的无法使用。

2.2 针对公共建筑非消防电源切断区域设置不合理问题，根据《建筑防火规范》（GB50116-98）条规定，“消防控制室在确认火灾发生后，首先应能切断有关部位的非消防电源”。在火灾发生时，为扑救方便，消防人员首先在第一时间切断与消防设备无关的非消防电源，但是切断非消防电源应控制在一定的范围内。因此，在火灾发生情况下应断开楼层干线电源改为切断火灾发生相应楼层电源。

3.高层建筑的电气主要内容

3.1 负荷的计算

电力负荷是供电的依据参数。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。

3.2 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。

3.3 高低压配电系统的

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。

为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于1000kVA。为限制低压侧的短路电流，正常时变压器解列运行，中间设联络开关。

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等等。

3.4 主要设备的选型

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。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）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。

2）低压配电屏。国外低压配电屏的结构，几乎都做成抽屉式，特别是大容量的出线，则做成手车式。

3）应急备用发电机组。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。

3.5 变电所位置的确定

现代高层建筑的用电量相当大，在确定变电所位置时，应尽可能使高压深入负荷中心。

3.6 电气照明

电气照明，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。在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源，可以取得明显的节能效果。

3.7 防雷与接地

防雷内容一般可分为：防直击雷、防感应雷及防高电位入侵三个内容，就防直击雷而言，目前一般利用屋面板钢筋作为避雷网，柱主钢筋作为引下线，基础钢筋作为接地装置，这是较为实用经济的做法，为了防止感应雷和高电位入侵的危害，可在电缆进出户处将绝缘子的铁脚支架可靠接地，同时安装避雷器或其它形式的过电压保护器，此外要强调进行等电位联结，这样能有效地降低建筑物内部和附近不同金属部件的电位差，从而避免内部的设备被高电位反击和人被雷击的事故。

3.8 消防自动报警和自动灭火系统

现代高层建筑的火灾自动报警灭火系统，包括：火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。

4.高层建筑节能

建筑电气节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则：

满足建筑物的功能、考虑实际经济效益和节省无谓消耗的能量。根据节能三原则，节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗。又如量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。

4.1 配电系统的节能

变配电所应尽量靠近负荷中心位置，可以节省线材，降低电能损耗，提高电压质量。合理选择变压器的容量和台数，以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器。

4.2 无功补偿装置应就地安装

负荷变动时电机端电压也变化，使电容器没有放完电又充电，这时电容器会产生无功浪涌电流，使电机易产生过电压而损坏。因此，断续负载，如电梯、自动扶梯、自动步行道等不应在电动机端加装补偿电容器。

4.3 减少线路上的电能损耗

一个工程中由于线路上下纵横交错，一般工程线路总长不下万米，大工程更甚，因此而造成的电能损耗相当可观，所以减少线路能耗必须引起人员的足够重视。

5.结语

随着科技的发展及社会的进步，高层建筑对于电气的要求也越来越高。在工程中，既要符合国家规范，又要满足建设方要求，这就使得人员在中，必须做到准确、细致、周全地把握工程电气的基本要点。

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