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【摘 要】在我国经济发展的带动下，越来越多的建筑出现在城市中，建筑的高低压供配电系统设计 也是更加复杂，需要下大力量保证其质量。笔者将结合多年的实践经验，针对供电系统设计、供电配电所相关设置、和一些系统的设计等一系列问题进行分析探讨，旨在为建筑低压供配电系统设计提供参考。
【关键词】电气设计；低压供配电系统
中图分类号：F407文献标识码： A
在对供电的可靠性要求方面以及对中断供电的影响和损失程度可以把电力负荷分为一级、二级和三级。一级负荷需由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。一级负荷中特别重要的负荷,除有两个电源供电外,还应增加设置应急电源, 并严禁将其他负荷接入到应急的供电系统中，这样才能满足一级负荷中特别重要负荷对供电可靠性及连续性的要求。而在建筑电气的设计当中, 作为经常用的应急电源一般主要是EPS应急电源与柴油发电机组这两种。
一、 高层建筑电气设计对配电系统的要求
在高层建筑的电气设计中其最重要的组成部分就是对于供配电系统的设计，在其设计中，安全合理的设计是可以影响到高层建筑的使用功能。在现代化的高层建筑中一般都是以住宅、娱乐、办公以及具有商业功能等方面集于一身的建筑，也就是包括了多元化的功能。与此同时，在高层建筑中主要包括了空调、消防和给水排水等基本设备及跟现代化的管理手段及其配套设施的相关设备。所以，高层建筑供配电系统设计必须根据建筑物的性质和规模，来确定高层建筑电力的负荷等级问题，也需要结合实际的供电网络情况，来确定在高层建筑供电系统中的电源电压等级以及专线电源是公用电源还是要设置自备电源设备等问题。在对高层建筑电气设计中的供配电系统中，主要考虑的就是技术方面的因素，除此这外，还要考虑到在工程的运行管理与投资等多方面的重要问题。
二、 在高层建筑中供配电系统的主要设计
2.1 在对于供电系统中的负荷等级确定以及对各级负荷容量计算的问题。在一般情况下，确定负荷等级必须要按照相关的规定进行：一级供电负荷指中断供电在政治和经济上造成重大损失者；二级供电负荷指中断供电在政治和经济上造成较大损失者；三级供电负荷对中断供电没有特殊要求，凡不属于一级、二级负荷者均为三级供电负荷。在一类高层建筑的供电系统中，负荷等级的确定可以参考《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008附录A，那里明确规定不同性质的建筑物，其设施的负荷等级划分也不同，一般来说，消防控制室、消防风机、消防电梯、普通电梯、消防水泵、生活水泵和自动报警装置、应急照明以及自动灭火系统等设施为一级负荷。
2.2 对于高层建筑的供电电压与电源的设计。在供配电系统的设计当中，为了可以保障供电系统其主要的合理性，就必须根据供电负荷等级来采取相应的保证供电的措施，而且这些措施必须要满足设计规范的有关规定。在高层建筑中，一般供电电源低压配电电压应用的是380/220V。
2.3 对于高层建筑物的变压器问题。通常是需要根据负荷的分布、负荷的容量以及实际的建筑物功能情况，再通过专业间的协调以及当地供电局的要求来确认变配电所的数量与位置的情况。对于变压器的容量要依据计算容量进行选择，一般变压器的负荷率在75％-85％。而低压线路供电半径一般不会超过200m，而供电的容量在超出500kW时，则供电的距离超出200m时，就必须要考虑变配电所的增设问题。如果有条件，要把变配电所的位置选在负荷中心的附近，以简化配电的系统，同时也增强系统的安全性和稳定性，也可以减少线缆使用量的情况，从而降低由于线路问题所造成的损耗。
三、建筑低压电源配置
1、住宅低压电源配置原则
住宅低压供电电源系统设计时需注意消防负荷对供电的要求是高于非消防一二级负荷供电要求的。
（1.1） 一、二级负荷供电要求
一级负荷应由双重电源供电, 当其一电源发生故障时,另一电源不应同时受到损坏。
一级负荷中特别重要的负荷除应由双重电源供电外,尚应增设应急电源,并不得将其它负荷接人应急供电系统。
二级负荷的供电系统,宜由两回线路供电。
（1.2） 民用建筑消防用电设备供电要求
消防用电负荷等级为一级时,应由主电源和自备电源或城市电网中独立于主电源的专用回路的双电源供电。
消防用电负荷等级为二级时,应由主电源和与主电源不同的变电系统,或提供应急电源的双回路的电源供电。
为消防用电设备提供的两路电源同时进行供电时,可由任一回路作为主电源, 当主电源断电时,另一路电源应自动投人供电。
消防系统配电装置应设置在建筑物的电源进线处或配变电所处,其应急电源配电装置宜与主电源配电装置分开设置; 当分开设置有困难,需要与主电源并列布置时,其分界处应设防火隔断, 配电装置应有明确标志。
2、住宅低压供电电源典型配置方案
(2.1) 两路独立市电电源,两台变压器分列运行,低压单母线分段, 设自备应急电源备用。该方案供电可靠性最高,适用于一类高层住宅及有特别重要负荷的一类高层住宅。
(2.2) 一路市电电源,一台变压器,低压单母线分段, 设自备应急电源备用,自备应急电源容量满足消防负荷及非消防重要负荷。该方案可用于无特别重要负荷的一类高层住宅。该方案虽满足规范要求但自备应急电源容量大投资高。
(2.3) 一路市电电源,一台变压器,低压单母线分段,并由变压器低压侧引出两回电源分别至不同低压母线段, 设自备应急电源备用,自备应急电源容量仅满足消防负荷用电。该方案适用于二类高層住宅。
(2.4) 两路市电电源,两台变压器,低压一般负荷母线与重要负荷母线,一般负荷母线与重要负荷母线分开。两路市电电源为独立电源时适用于无特别重要负荷的一类高层住宅; 两路市电电源为非独立电源时适用于二类高层住宅。该系统结构简单,负荷关系明确,维护管理简单但供电可靠性较低。
3、高层住宅常用低压配电方式
(3.1) 树干式配电,各层配电箱设于电气竖井内,通过插接式封闭母线槽、预分支电缆或电缆穿刺线夹进行分支。该方式适用于楼层数量多、负荷大的高层住宅,可以大量减少低压配电屏的数量,安装维修方便。
(3.2) 分区树干式,每个回路干线对1个供电区域配电,供电的可靠性较高。每个回路干线配电的楼层数量一般为5-6层。对一般高层住宅,可适当增加分区层数,但最多不超过10层。
(3.3) 放射式,消防与其他防灾用电设备及重要的用电负荷,宜采用从低压配电屏到配电箱之间放射式配电,即设置专用垂直干线回路。且正常回路与备用回路不共管、不共线。两回路在末端配电箱进行自动切换。
四、 对于供配电安全性的问题
在供电电源可以满足电力负荷的需要时,在变电所中供配电系统的安全性及可靠性就显得非常关键了。对于高层建筑中应用大量的一级或者是二级负荷用电, 一般选用两台或两台以上的变压器,并且还要设置一台柴油发电机组。对于起动柴油发电机组的必要条件是，当柴油发电机组的检测线检测到市电回路失压时，发电机组在10s内自动起动，以确保一、二级负荷设备的供电。与此同时，为了确保消防用电,万一突然发生起火灾事故,这就要求消防控制中心发出信号切断非消防用电电源。
结语：
在进行建筑供配电系统设计时，其供电系统中负荷计算是否准确，供电电源、电压的选择及变配电所的布置是否合理；供电线路的敷设是否经济以及配电系统的设计是否稳定等，均会决定到系统最终成果的优劣。故要仔细斟酌每个设计细节，本着安全可靠、优化设计方法、抓住设计要点的目标，贯彻系统经济合理、技术材料先进的原则，才能设计出安全可靠、经济耐用、先进得体的供配电系统，进而保障整个建筑电气工程的质量安全。
参考文献
[1]穆仲锁.浅谈低压电气供备电及设备安全管理[J].中国电子商务.2010(6)
[2]张连成.关于高层建筑供配电系统设计的探讨[J].民营科技.2010(5)
[3] 钟建文;现代住宅建筑配电设计要点[J];科学之友;
【关键词】电气设计；低压供配电系统
中图分类号：F407文献标识码： A
在对供电的可靠性要求方面以及对中断供电的影响和损失程度可以把电力负荷分为一级、二级和三级。一级负荷需由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。一级负荷中特别重要的负荷,除有两个电源供电外,还应增加设置应急电源, 并严禁将其他负荷接入到应急的供电系统中，这样才能满足一级负荷中特别重要负荷对供电可靠性及连续性的要求。而在建筑电气的设计当中, 作为经常用的应急电源一般主要是EPS应急电源与柴油发电机组这两种。
一、 高层建筑电气设计对配电系统的要求
在高层建筑的电气设计中其最重要的组成部分就是对于供配电系统的设计，在其设计中，安全合理的设计是可以影响到高层建筑的使用功能。在现代化的高层建筑中一般都是以住宅、娱乐、办公以及具有商业功能等方面集于一身的建筑，也就是包括了多元化的功能。与此同时，在高层建筑中主要包括了空调、消防和给水排水等基本设备及跟现代化的管理手段及其配套设施的相关设备。所以，高层建筑供配电系统设计必须根据建筑物的性质和规模，来确定高层建筑电力的负荷等级问题，也需要结合实际的供电网络情况，来确定在高层建筑供电系统中的电源电压等级以及专线电源是公用电源还是要设置自备电源设备等问题。在对高层建筑电气设计中的供配电系统中，主要考虑的就是技术方面的因素，除此这外，还要考虑到在工程的运行管理与投资等多方面的重要问题。
二、 在高层建筑中供配电系统的主要设计
2.1 在对于供电系统中的负荷等级确定以及对各级负荷容量计算的问题。在一般情况下，确定负荷等级必须要按照相关的规定进行：一级供电负荷指中断供电在政治和经济上造成重大损失者；二级供电负荷指中断供电在政治和经济上造成较大损失者；三级供电负荷对中断供电没有特殊要求，凡不属于一级、二级负荷者均为三级供电负荷。在一类高层建筑的供电系统中，负荷等级的确定可以参考《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008附录A，那里明确规定不同性质的建筑物，其设施的负荷等级划分也不同，一般来说，消防控制室、消防风机、消防电梯、普通电梯、消防水泵、生活水泵和自动报警装置、应急照明以及自动灭火系统等设施为一级负荷。
2.2 对于高层建筑的供电电压与电源的设计。在供配电系统的设计当中，为了可以保障供电系统其主要的合理性，就必须根据供电负荷等级来采取相应的保证供电的措施，而且这些措施必须要满足设计规范的有关规定。在高层建筑中，一般供电电源低压配电电压应用的是380/220V。
2.3 对于高层建筑物的变压器问题。通常是需要根据负荷的分布、负荷的容量以及实际的建筑物功能情况，再通过专业间的协调以及当地供电局的要求来确认变配电所的数量与位置的情况。对于变压器的容量要依据计算容量进行选择，一般变压器的负荷率在75％-85％。而低压线路供电半径一般不会超过200m，而供电的容量在超出500kW时，则供电的距离超出200m时，就必须要考虑变配电所的增设问题。如果有条件，要把变配电所的位置选在负荷中心的附近，以简化配电的系统，同时也增强系统的安全性和稳定性，也可以减少线缆使用量的情况，从而降低由于线路问题所造成的损耗。
三、建筑低压电源配置
1、住宅低压电源配置原则
住宅低压供电电源系统设计时需注意消防负荷对供电的要求是高于非消防一二级负荷供电要求的。
（1.1） 一、二级负荷供电要求
一级负荷应由双重电源供电, 当其一电源发生故障时,另一电源不应同时受到损坏。
一级负荷中特别重要的负荷除应由双重电源供电外,尚应增设应急电源,并不得将其它负荷接人应急供电系统。
二级负荷的供电系统,宜由两回线路供电。
（1.2） 民用建筑消防用电设备供电要求
消防用电负荷等级为一级时,应由主电源和自备电源或城市电网中独立于主电源的专用回路的双电源供电。
消防用电负荷等级为二级时,应由主电源和与主电源不同的变电系统,或提供应急电源的双回路的电源供电。
为消防用电设备提供的两路电源同时进行供电时,可由任一回路作为主电源, 当主电源断电时,另一路电源应自动投人供电。
消防系统配电装置应设置在建筑物的电源进线处或配变电所处,其应急电源配电装置宜与主电源配电装置分开设置; 当分开设置有困难,需要与主电源并列布置时,其分界处应设防火隔断, 配电装置应有明确标志。
2、住宅低压供电电源典型配置方案
(2.1) 两路独立市电电源,两台变压器分列运行,低压单母线分段, 设自备应急电源备用。该方案供电可靠性最高,适用于一类高层住宅及有特别重要负荷的一类高层住宅。
(2.2) 一路市电电源,一台变压器,低压单母线分段, 设自备应急电源备用,自备应急电源容量满足消防负荷及非消防重要负荷。该方案可用于无特别重要负荷的一类高层住宅。该方案虽满足规范要求但自备应急电源容量大投资高。
(2.3) 一路市电电源,一台变压器,低压单母线分段,并由变压器低压侧引出两回电源分别至不同低压母线段, 设自备应急电源备用,自备应急电源容量仅满足消防负荷用电。该方案适用于二类高層住宅。
(2.4) 两路市电电源,两台变压器,低压一般负荷母线与重要负荷母线,一般负荷母线与重要负荷母线分开。两路市电电源为独立电源时适用于无特别重要负荷的一类高层住宅; 两路市电电源为非独立电源时适用于二类高层住宅。该系统结构简单,负荷关系明确,维护管理简单但供电可靠性较低。
3、高层住宅常用低压配电方式
(3.1) 树干式配电,各层配电箱设于电气竖井内,通过插接式封闭母线槽、预分支电缆或电缆穿刺线夹进行分支。该方式适用于楼层数量多、负荷大的高层住宅,可以大量减少低压配电屏的数量,安装维修方便。
(3.2) 分区树干式,每个回路干线对1个供电区域配电,供电的可靠性较高。每个回路干线配电的楼层数量一般为5-6层。对一般高层住宅,可适当增加分区层数,但最多不超过10层。
(3.3) 放射式,消防与其他防灾用电设备及重要的用电负荷,宜采用从低压配电屏到配电箱之间放射式配电,即设置专用垂直干线回路。且正常回路与备用回路不共管、不共线。两回路在末端配电箱进行自动切换。
四、 对于供配电安全性的问题
在供电电源可以满足电力负荷的需要时,在变电所中供配电系统的安全性及可靠性就显得非常关键了。对于高层建筑中应用大量的一级或者是二级负荷用电, 一般选用两台或两台以上的变压器,并且还要设置一台柴油发电机组。对于起动柴油发电机组的必要条件是，当柴油发电机组的检测线检测到市电回路失压时，发电机组在10s内自动起动，以确保一、二级负荷设备的供电。与此同时，为了确保消防用电,万一突然发生起火灾事故,这就要求消防控制中心发出信号切断非消防用电电源。
结语：
在进行建筑供配电系统设计时，其供电系统中负荷计算是否准确，供电电源、电压的选择及变配电所的布置是否合理；供电线路的敷设是否经济以及配电系统的设计是否稳定等，均会决定到系统最终成果的优劣。故要仔细斟酌每个设计细节，本着安全可靠、优化设计方法、抓住设计要点的目标，贯彻系统经济合理、技术材料先进的原则，才能设计出安全可靠、经济耐用、先进得体的供配电系统，进而保障整个建筑电气工程的质量安全。
参考文献
[1]穆仲锁.浅谈低压电气供备电及设备安全管理[J].中国电子商务.2010(6)
[2]张连成.关于高层建筑供配电系统设计的探讨[J].民营科技.2010(5)
[3] 钟建文;现代住宅建筑配电设计要点[J];科学之友;