现代建筑电气供配电设计

江淑军

摘要：笔者先分析现代建筑电气供配电线路设计遵守的原则，再进一步探讨负荷等级及各级负荷容量的计算，现代建筑变配电所的设计以及高低压供电系统结构及运行方式设计。

关键词：现代建筑；电气；供配电；设计

1现代建筑电气供配电线路设计遵守的原则

1.1经济实用原则

尽管在设计建筑电气工程的供配电线路时应该考虑到对能源的节省，然而在投入建筑电气的成本方面，对它的经济效益和实用性应该重视。所以在投入许多设备和资金后没有收获到对应的使用效果与经济效益，它的建筑电气工程的建设就不存在意义了。另外，应该重视建筑电气的施工成本等具体问题，在进行评价估量建筑的综合性效益时选用的方案更科学，能达到对能源进行节约的目的。

1.2功能性原则

确保能达到建筑电气的目标和效果，它是功能性原则的具体体现。这是考虑和探索建筑电气中的供配电线路设计的第一任务。

1.3高效利用能源原则

高效率利用建筑电气的供配电线路设计中的能源，就是节能，尽可能降低多余消耗的部分，在设计建筑电气的线路的时候，需要进行认真检查和分析每个环节的电能消耗，如果发现有存在多余消耗的部分，就需要进行及时改进和调整。另外，建筑工程面积都不小，通常由于照明的缘故而导致消耗了很多能源，所以需要对它进行合理的控制使用，最高程度减低它的消耗。

2负荷等级和各级负荷容量的计算

住宅用电与商业用电是按照用电负荷的用途将它分为这两种类型。这两种的计费标准是不相同的，在配电房的设置上通常分为商业与住宅，单位容量法、负荷密度法和需用系数法这是对建筑总用电负荷进行计算的三种方法。通常用来计算高层建筑用电负荷的是第一种和第二种方法。

通常在对普通商铺的用电负荷进行计算是运用负荷密度法，下面是主要的计算方法：作为单间商铺的预留负荷是通过将单位面积的用电负荷容量进行取整，同时将它和其他商业负荷经过计算，得出总的商业用电负荷。在进行取值时通常是由商铺的地理位置、经营特点等因素进行决定，100―150W/m这个范围内是普通商铺的商业负荷取值。商铺内不相同设备的负荷取值能通过技术手册中来明确它们的系数和功率因数[1]。

对容量进行明确是按照商住楼的住户数进行计算的方法，就是对住宅的用电负荷进行计算，通常采用单位容量法。在对住宅用电负荷进行计算期间，要对它需要的系数进行明确，由配电连接的户数规模决定，户数更高，所按照计算用电负荷的系数就越低。然而对高层建筑来说，在对它的电气供配进行设计方案中，应该合理预测它的用电规划，同时选用最好的变压器等设备，也就应该明确它的需要系数。

在设计中要对用电负荷进行计算的时候，要对它的特点进行全面思考，选用需要的系数不能太高或太低，太高就要求和它相配合的变压器容量，导致浪费资源的情况，太低在进行用电达到顶峰的时候会造成变压器发生过高的负载，不能确保它的供电稳定性与安全性，也会造成变压器等设备的寿命变短，在经济原理中不能这样选用。

3现代建筑变配电所的设计

对现代建筑的电气供配电设计来说，需要进行合理选用配变电所的地址，需要注意的几点：需要与人群活动区域保持一定的距离，不能在这样的地质构造区域（沉降缝、伸缩缝等）进行设置，区域出现漏水也不能设置。在设计工作负载率方面，长时间运用到的配电变压器不能超过60%。在对配变电所的负荷中心布局进行设置时，在第一层和地下一层中设置成主配变所，如果能单独对变电站进行设置。通常将分配变电所设置在建筑的避难层，然而需要对它的容量进行认真控制，不能超过1000kVA。能单独进行规划安排与设计值班室，或设置时连通其他配电装置，关键是由高层建筑设计预留的变配电所的空间来决定。如果要把许多电缆或大截面电缆设置在高层建筑，在进行

设计电气的时候就需要思考到电缆夹层，2-3米是它的设置高度，为了保证能安全用电，另外配有低压集中自动电容补偿装置[2]。

各个地区的电容补偿要求是不一样的，要根据实际情况进行处理，然而需要达到这个要求：补偿后的低压侧进线处的功率因数不能超过0.90。在补偿装置进行选用时应该思考到许多因素，在配电系统中产生影响的高次谐波是非常关键的原因。在高层建筑中，在设计时能采用综合继保单元，在高压配电装置上分开设置综合继电保护单元根据设计标准。低压系统通常是选用多功能仪表，总共有三部分：高压、低压、柴油发电机组成整个电气系统，来做到接入BMS系统。

其中，主变配电所要选用的直流操作电源其有较好的稳定性，分变配电所是适合使用的是交流操作电源，也能运用直流操作电源，然而应该要按照高层建筑电气设计的具体情况进行选择。

4高低压供电系统结构及运行方式设计

当代建筑的重要电气供配电部分就包括高低压供电系统，一路10kV高压进线方式是它的变压器高压在运行的模式，不复杂又符合实际的运用，它的结线型式是主要设计成单母线运行方式。将变压器低压侧的结线型式设计成单母线分段方式，各段母线独立和一台变压器相连接，对母线段进行联络的是母线联络开关，需要分列单独运行模式设计各段母线。其优点就是当母线联络开关打开时，假如哪台变压器出现障碍，就要断开母线联络开关，这时就能手动合上母线联络开关，同组其他变压器就会投入运行为的是能保证部分重要负荷的供电。如果消除了障碍，不用人工对母线联络开关进行控制，它会自动打开，使整个系统能自动恢复。应急母线段的设置同样很重要，借助一个切换开关，由备用柴油电动机和正常电源来做到对供电进行切换，当出现应急状况，这种设计能维持对一级负荷进行连续的供电[3]。

5现代建筑配电系统设计要点

树干式配电是建筑低压配电常用的配电方式，然而运用到实际中，只有一种的树干式是不能解决问题，这时要和放射式混合配电方式相联系。在设计配电系统中，设置自低压配电房上面建筑部分的配电方式是树干式；在地下室，通常用电负荷高，配电方式就设计为放射式；建筑层间配电箱到负荷能使用放射式配电。设计配电线路，线路的支干线与支线适合用难燃的塑料绝缘导线，放射式线路适合用难燃的铜芯电缆，为了确保它的运行是安全的。

在设计高层建筑中的大容量干线需要运用封闭式母线槽，方便集中管理；设置小容量干线为铜芯塑料电缆。在供配电来源上，普遍是设计一般动力，建筑中照明部分的正常电源母线段配电是由低压配电柜控制；在设计其他应急系统的用电负荷上，火灾应急照明等一级负荷供电是使用双回路，将自动切换装置布置于线路末端配电箱处，同时也要注意保证配电线路和相关技术规范是一致的[4]。

结语

通过分析，在对建筑电气供配电系统进行设计期间，需要根据实际的建筑规划，科学合理选用设计方案，对供配电线路系统能否安全运行要重视，对于供电系统在实践中的优质性与高效性也要重视。另外，对现代建筑在电气供配电设计中的稳定性与科学性要进行保证，也要考虑到经济，加强它的设计水平。

参考文献

[1]大型综合性地下空间供配电设计[J].曾秀芬.现代建筑电气.2017(06)

[2]对住宅小区供配电设计的研究[J].何永权.建材与装饰.2017(12)

[3]建筑电气中供配电设计探究[J].贾克豪,李光.居业.2017(03)

[4]住宅小区供配电设计[J].胡宇晴.机电信息.2014(15)