高层建筑电气中低压配电设计探讨

曾锐浩

[摘要]高层建筑电气系统中低压配电设计是重要内容之一，其设计质量直接关系着整个高层建筑的用电情况。低压配电设计在高层建筑电气系统中具有提供电力的作用，并对高层建筑中其他功能的使用产生一定影响。如果高层建筑电气系统中的低压配电设计出现问题，将会埋下安全隐患，所以加强对高层建筑电气系统中低压配电设计的探讨有重要意义。

[关键词]高层建筑；电气；低压配电；设计

文章编号：2095 - 4085（ 2018） 01 - 0035 - 02

与普通建筑物相比，高层建筑体积和用电量较大，建筑物内部结构较为复杂。因此，在设计电气系统时，对供电系统的强度、稳定性和安全性提出了更高要求。随着建筑业的不断发展和环境用电的不断增加，为保证高层建筑电力的稳定，必须加强对低压配电设计的研究和分析。

1 高层建筑电气系统的特点

1.1 涉及到的用电设备种类繁多

由于复杂性和庞大性，高层建筑对电气设备的要求比低层建筑更为严格。高层电气设备分析包括给排水系统，火灾报警系统，监控系统，制冷与供热系统，通风系统和电梯。并且在建筑行业不断发展以及人们需求不断增加下，建筑功能更加完善，建筑结构更加复杂，在一定程度上给高层建筑中的用电设备带来一定压力，给高层建筑供电系统的稳定高效运行带来严峻挑战。

1.2 用电量大

因高层建筑的容量和承载力都比普通低层建筑大，所以其用电负荷和用电量也比较大。高层住宅建筑用电量要比普通低层住宅用电量高，更不用说具有酒店、办公楼等功能的商务性高层，其用电量更加明显，用电量的增加，增大建筑的用电负荷，为满足高层建筑的用电需求，加强对低压配电系统的设计有其必要性。

1.3 对供电可靠性提出更高要求

高层建筑的住户相对于低层建筑更多，因此对于电力的需求也远大于低层建筑，为保证高层建筑用电的稳定性和安全性，主要应用一级负荷、二级负荷两种情况，一级负荷需要配备2套相互独立的供电系统，以确保即使一套系统出现问题，另一套系统也可以代替其继续工作，保证高层建筑各项功能实现稳定运行。此外，为应对突发事件，高层建筑中还应当设计应急电源，如发电机、应急灯等设备，以为建筑内的用户提供可靠电源。

1.4 电气系统更加复杂

高层建筑对于功能的需求更大更多，在进行供电时系统也就更复杂，通常会涉及多个电气系统，并且每个电气系统下还会设计相互连接相互影响的子系统，这一设计方式也在一定程度上增加整个电气系统的复杂程度。另外，为提高高层建筑工作效率，自动化控制系统在高层建筑中得到广泛应用，所以电气系统对智能化也提出非常高的要求，这也增加了电气系统的复杂性。

1.5 变配电系统呈现分散性特点

在高层建筑中用电规模的增加导致电荷分配呈现出分散性特点，为保证供电的稳定性需要采用多个配电中心对高层建筑进行输电，这一供电方式不仅实现稳定供电，同时也大大节省了电缆材料，降低企业对电力网络的投入成本。高层建筑中通常会配备多个配电房，分布在建筑物的各个角落，如地下室，顶层和地面。可变配电系统还包括监控室，配线室，控制室等部门，这些功能室需要占用建筑物的空间，另外为保证高层建筑中电梯的稳定运行，还需要在电梯附近设置专门的配电间。

1.6 设备与线路对防火要求更高

高层建筑具有楼层高、住户多的特点，所以一旦发生火灾等安全事故，给如何快速疏通人員，保障居民安全提出挑战。对此高层建筑电气系统设计，需要加强对设备与线路防火性能的重视。首先在设备与线路的材料上应当以阻燃材料为主，其次在设计、铺设上尽量做到多穿管，加强对容易受损坏部位的防护，最后在电缆的端口做好封堵工作。

2 高层建筑电气中低压配电设计原则

2.1 优化原则

优化的原则意味着在设计高层建筑配电系统时，应根据建筑功能和结构的综合分析来实现合理的布局。科学高效的高层建筑低压配电设计应线条简洁，避免线路重叠和交错等问题，在设计过程中始终遵循优化原则可以大大提高线路的安全性和稳定性，同时还能减少铺设材料的使用。优化原则中最重要的是节能原则，这要求高层建筑电气中的低压配电设计应当充分利用现代先进科学技术，不断提高建筑内部的整体节能水平。为了实现这个目标，我们可以考虑在设计过程中使用节能材料代替传统材料，加强对太阳能、地热能等自然能源的利用。在高层建筑电气系统的整个设计过程中应用优化原则。在设计整体结构时，从系统运行的安全性和稳定性出发，设计备用供电系统，以满足建筑物整体电力需求，从而提高高层建筑应对突发情况的能力。为提高建筑中各用电设备的安全性，可以在线路设计过程中预留出一部分空间，使用电设备之间保持安全距离从而提高设备线路的绝缘性。

2.2 高效原则

高层建筑中的用电设备复杂多样，所以在对配电系统进行设计时应当保证设计的科学性，避免造成资源浪费和电力损耗。因此，在设计过程中，可以分析建筑物的整体电力需求，可以将电力供应和配送中心设置在耗电量较大的地区。另外，配电中心实现分散设置可以有效减少资源浪费。为了提高配电系统的有效运行，在设计过程中也要求均衡的负荷分配。例如，使用三相供电系统可以起到平衡收费的作用，从而提高电力资源的利用率。

3 高层建筑电气中低压配电设计

3.1 供电需求设计

在对高层建筑电气中低压配电进行设计时应当从整体出发，首先保证必须配备两个以上的供电电源，除此之外还应当配备充足的应急电源和备用电源，综合考虑高层建筑各种情况，从而实现保证供电量满足实际需求。

3.2 电源设计

高层建筑对配电设计的低压电源提出了更高的要求，除了大量的电力设备安装在一个负载和两个负载，其他要满足电力设备的电力需求，必须提供强大的电力供应电力方面，为达到这一目的，高层建筑在设计时一般采用双向独立供电方式，双向供电方式一般来自同一变电所的母线段或不同的变电站，因此即使在发生断电后，可以使用另一条电路进行供电，以确保所有电气设备稳定正常运行。

3.3 配变电所设计

高层建筑中的配变电所设置应当做到布局的合理性。首先，在选择地点时，应该放在人口流量较小的地区，同时避开低洼地区。配电室要积极做好防潮、防尘措施，为所有设备的安全运行提供良好环境。配电变压器容量也是配变电所设计中需要重点考虑的问题，根据实际需要进行合理选择，保证其正常工作功率控制在限定功率的60%以内。为保证配变电所运行质量，应当配备专门管理人员加强对配变电所的巡视和检查。在高层建筑电气中的低压配电设计中，为在突发事故出现时及时更换线路，应当采用模块供电方式，只有这样才能更好的保证供电质量。

4 结语

在低压配电设计工作中，设计师通过对高层建筑的整体功能，结构和用电需求分析，合理的低压配电设计，提高高层建筑供电效率，实现能源资源的节约，保证各用电设备的安全稳定运行。

参考文献：

[1]刘通.浅谈高层建筑电气中的低压配电设计[J].四川水泥，2017，（06）：99.

[2]刘祖斌，高层建筑电气中的低压配电设计分析[J].江西建材，2015，（18）：204，208.