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基于超高层住宅建筑配电系统设计要点解析

2021-01-21钱文安

家园·建筑与设计 2021年16期
关键词:超高层配电系统住宅建筑

钱文安

摘要:新时期背景下,随着我国建筑事业的不断发展,越来越多的超高层建筑项目出现在城市的各个区域。超高层住宅建筑想要实现功能的有效运作,必须要通过科学的配电系统提供能源支持。而对于配电系统而言,在设计阶段如何才能够确保系统的安全性以及稳定性是设计人员需要非常重视的一个问 题。因此为了能够达到超高层住宅建筑项目的运行能力,文章结合实际对配电系统设计要点进行探讨,提出了相关的建立措施,希望论述后能够给该领域 的设计者提供一定的借鉴。

关键词:超高层;住宅建筑;配电系统;设计要点

引言

在高层住宅工程项目建设的阶段中,配电系统属于大型信息系统,在 设计环节需要综合实际情况做好配电系统的设计优化,确保各方面的功能 效果能够发挥出来,提高高层建筑工程项目系统的运转能力。因此对超高 层住宅建筑配电系统的设计要点进行探讨,不断寻找出更为安全性,稳定 性可靠性的设计方案意义重大。

1 超高层住宅对供配电系统要求

1.1 供电运行更加可靠

低压配电线路需要达到运行可靠性要求,这是最基本的要求。可靠性 就是保证电力供应稳定,不会出现电力不稳定或者电压不稳定的情况,否 则发生停电事故会导致人员伤亡、财产损失等事件,给社会稳定发展带来 极为严重的负面影响。不同建筑物对于电力供应的要求也不同,所以需要 根据实际情况,设置不同电力供应方案,确保电力供应正常进行[1]。

1.2 用电质量要求

低压配电线路需要符合超高层住宅的应用需要,保证电力供应的质量 合格。用电质量的评定指标,主要是电压以及频率等参数。电压质量就是 在用电设备端的实际电压和该设备额定电压的差值,差值越大,表示电压 的质量也就会越差,给用电设备的损害会更大。電压质量除了和电源供应 存在关系之外,还会受到线路、动力等方面的影响,所以线路设计环节,必须要综合分析线路电压损失方面。因为建筑物的高度较高,供配电线路 也比较长,为了能够减小线路损耗,配电变压器要结合实际情况采取分层 布置的方式。

2 超高层小区供配电系统的设计要点

2.1 负荷等级

电力负荷要从供电可靠性、经济性、稳定性方面出发选择,主要分为 一级负荷、二级负荷、三级负荷。高层建筑的用户数量较多,电力供应负 荷比较大,所以应该做好电力负荷的限制分级,这样可以保证供电达到科 学性与合理性要求,还可以防止成本过高。通常情况下,高层建筑的电力 负荷都是一级负荷。根据需要进行高层建筑分级,先确定建筑类型,再确 定用电负荷性质,这样才能确定一、二级用电情况[2]。

2.2 配电系统的设计方案

2.2.1 高压供电电源的引入

目前我国的住宅小区很多都设置 10kV 电源以满足供电要求,住宅小区 内住宅楼和其他公用设施的用电负荷要满足我国的国家标准和行业规范的 要求。供电电源周边区域内分布着多个 10kV 供电回路,在住宅小区内部同 时设置有一、二级的负荷情况下,要结合当地的变电所的电源数据以及变压 器的数量来明确具体的供电电源,如果变电所内电源只是一路设置,那么小 区的备用电源要从另外区域变电所引入电力线路,也可以布置备用电源。

2.2.2 低压配电

低压配电系统是通过小区变配电设施引入的,保证其供电电压和电源 的质量符合当前的超高层小区住宅的需要,从而可以提高电力供应的效果 和质量。此外,低压配电系统还要设置必要的接地系统,确保各级电源的 运行达到安全、稳定的标准,通过总配电源分配到各个分支配电箱中,确 保电力供应充足、稳定。

2.2.3 系统的接线运行方式

超高层建筑负荷等级以及供电标准要求中,需要确保 10kV 高压主接线 采用如下方式运行:两电源进线的方式,单母线不分段或者母线应用隔离 开关段的方式应用,电源采用自动或者手动接入的方式。低压配电系统内,应用比较普遍的接线方式是单母线分段运行,这就是互为备用的桥式接线 的方式,其可以确保负荷稳定,电力运行也更加的可靠[3]。

2.2.4 无功补偿

居民的日常生活中,所应用的热水器、电取暖器等都是电阻性负荷形 式,其他的电器绝大多数都是电感性负荷的形式,功率因数相对较低,按 照已经测量后的结果,发现超高层的功率因数为 0.7-0.85 之间。无功补偿参数值按照变压器容量的 1/3 设定,如果楼层高度较高,需要选择应用分 散补偿装置完成设置。

2.3 设备选型与安装

第一,超高层住在配电屏选用。超高层住宅项目应用 10kV 配电屏根据 变压器的容量选择环网柜或者真空断路器的形式,低压配电屏则应用的是 固定式或者抽出式开关柜的形式,每端都要布置挂墙或者嵌入的配电箱形 式。第二,根据我国国家标准的要求,每一栋住宅项目都要设置总电源进 线断路器装置,需要安装漏电保护装置,这一规定就是为了在发生火灾之 后能够及时切断电源。但是很多多层住宅项目中,都会设置多个单元,如 果建筑总配电箱的进线开关位置安装有总漏电保护器装置,要确保没有发 生误动作的情况。

第三,在具体设计的阶段中,针对于分互相的设计,需要将其避开卫 生间电梯井的隐蔽位置,要距离 1.8 米的位置进行安装,一般来说室内的 插座需要选择具备安全性的单相二三级插座,而对于挂壁空调的插座选型 要以开关单相的三级插座作为基础,此外在设计的阶段中还需要考虑消防 配电的安全性,使其能够在安装的时候可以减少外界因素的影响。值得注 意的是,在进行相关配电系统设备安装的阶段中,一定需要好工艺的控制 要求安装人员严格的按照设计方案的要求进行操作,避免违规安装而出现 的各种安全以及质量问题[4]。

3 配电线路设计

3.1 导线的选择

结合当前我国的火灾发生事故展开分析,很多都是因为电气故障所导 致的,比如线路过载、老化或者操作不规范等。同时,火灾发生之后,会 导致电缆表面的绝缘材料以及线路内材料发生燃烧反应,导致火灾的范围 会进一步的扩大,为了防止因为燃烧产生烟雾或者有毒害性的气体给居住 人群造成生命伤害,工程单位结合建筑工程的性质以及重要程度,最好采 用低烟无卤的环保电缆材料,及时发生火灾事故,也不会产生有毒烟雾或 者气体,让楼内居民可以快速撤离出去。导线截面积选择也极为重要,需 要综合分析住户的电流参数确定,切要综合分析环境、铺设方式、强度、 电压损失以及热稳定性方面,进户线以及干线应该适当预留足够的余量,以确保其可以满足使用的需要。铜芯导线的寿命要比铝芯导线长,且安全 性高,所以目前应用铜芯导线的住宅项目比较多[5]。

3.2 配线方式

目前建筑领域发展速度加快,其功能在不断的完善中,设置有住宅配 电分支回路的形式,让室内电力负荷可以实现分流,防止发生温度升高、 谐波危害等不良事件,同时目前还重要应用穿 PVC 冷弯阻燃管暗敷的方法,电气管线直接敷设内墙体、地面就结构内,不会有过多的交叉和重叠问题 出现,确保电力线路运行更加稳定。

4 结语

时代的高速发展之下,人民生活质量水平得到了很大的提升,同时电 力设备使用量不断的增多,供配电线路安装要求更高。对于超高层住宅建 筑来说,配电系统设计尤为重要,要秉承安全、可靠、灵活的基本原则,提高电力系统运行稳定性,确保人民生活不受任何影响。

参考文献:

[1]柯善武.某小区供电方案及设备选型的优化研究[D].西安建筑科技大 学,2019.

[2]冯青,王瑜.超高层住宅建筑消防系统设计探讨[J].建筑技术开 发.2019,(16) .9-10.

[3]吕灿阳,齐丹.超高层住宅小区供配电系统的设计探讨[J].大科 技.2019,(24) .72-73.

[4]姚立坤.浅析高层建筑双电源切换方案及其故障分析[J].房地产导 刊.2015,(30) .416-416.

[5]彭振环.高层建筑电气中低压配电设计[J].城市建设理论研究(电子 版) .2012,(21).

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