浅谈高层建筑电气设计内容

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　　摘要：随着城市现代化、工业化和商业化的不断快速发展，高层建筑越来越多，本文根据以往的设计经验井结合规范对高层建筑的电气设计内容做了初步探讨。同时还阐述了建筑电气谩计中的节能原则、节能方法。
　　关键词：高层建筑；电气设计；节能
　　
　　1　负荷计算
　　
　　电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择设备、安全可靠和经济运行，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。
　　当采用提高自然功率因数措施后仍达不到要求时，应进行无功补偿。功率因数按规定应补偿到0.9以上。
　　
　　2　变压器台数、容量及型号的选择
　　
　　2.1　有大量一级负荷，或者虽为二级负荷，但有一定数量的消防设备、保安设备等用电。宜设置2台及以上的变压器。
　　2.2　当季节性负荷容量较大时，可设2台或2台以上变压器，可实现按季投切，节约能耗。
　　2.3　当电力系统的备用容量受到限制时，应将特别重要用户及维持正常工作必须的最低负荷容量集中在一台或几台变压器上，其他不重要用户的容量也集中在另外变压器中，以便使用备用电源时，可将后者方便地切除。
　　2.4　设在高层建筑内的变压器应选用干式变压器，若与低压配电屏并列安装时，应选用IP4X的箱型干式变压器。民用建筑单相负荷较多，宜选用D。ynO-11接线的变压器。
　　
　　3　高低压配电系统的设计
　　
　　3.1　高压配电系统：高层建筑配电系统的供电电源应有两个独立的回路供电或采用一条回路电源和备用电源(发电机)供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。母线分段数目，与电源进线回路数相适应。正常时变压器解列运行，中间设联络开关。只有当供电电源为一主一备时，才考虑采用单母线不分段的结线。电源进线一般采用电缆进线。
　　3.2　计费方式，采用高供高计。但在低压侧，仍装设计费电度表，采用将照明与动力分开的两部电价法。有些地方供电部门又把空调设备的用电，全部划入照明计价系统，一般做法是安装总表及动力表，由总表减去动力表以后，全部为照明电费。
　　3.3　低压配电系统各级开关均采用自动空气开关(断路器)，设置瞬时、短延时、长延时三级过流保护装置。各级自动空气开关的保护整定，应注意选择性配合，防止越级跳闸。
　　3．4高层建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机等的供电，要求采用两路不同变压器引出的专用电缆供电。并在最末一级配电箱处设置自动切换装置。
　　
　　4　供配电干线方式的选择
　　
　　4.1　电缆放射式供电：由低压配电柜(或总配电箱)设多条电缆分别至各层电表箱；当楼层高时，每3-,5层设一总配电箱，总配电箱引出多条电缆送至各层电表箱，这不仅需要大量的电缆，造价高。
　　4.2　电缆链接式供电：通过T接箱将各层电表箱连接，电缆在每层断开再连接，故障点增多，且影响范围大，供电可靠性低，该种供电方式一般用于楼层低、负荷容量小、供电级别低、要求不高的场所。
　　4.3　母线槽供配电：整个母线槽供电系统结构紧凑，能安全、可靠地输送大容量电流；运行安全可靠；安装较方便，扩展灵活。母线槽安装要求高、长度准确且所需空间较大，防水防潮性能较差，接头处宜发热，由于母线槽采用现场组装，体积较大，可塑性较差，且受安装人员水平和场地试验设备等限制，同时，造价相对较高。
　　4.4　预制分支电缆供电：预制分支电缆分支头的制造为工厂化。使电缆分支头的绝缘等级与电缆相同。把主干电缆和分支电缆的导体融合在一起，从而提高了配电线路的安全可靠性，且工程造价也大幅度降低。其缺点是不能现场制作；分支接点距离制作前需要预测量尺寸；在敷设电缆时应格外小心，难度较大。安装后若某连接处有虚接发热现象必须整根电缆重新返工。
　　4.5　穿刺分支电缆供电：可以在现场制作，不需作前期测量工作，在任何位置可以分支，整个安装过程不需要专用工具，不需要对导线和线夹做特殊处理，操做简单、快捷。但对穿刺线夹的制作和施工，国家尚无具体规范。
　　
　　5　主要设备的选型
　　
　　5.1　高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层。应根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。
　　5.2　电力变压器。根据防火要求，主楼内不允许装设大容量的油浸电力变压器。
　　5.3　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。
　　5.4　应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用体积小、重量轻、反应速度快，故障率低的燃汽轮发电机。
　　5.5　电机节能控制器：专为电机而设计的一种自控的。固态电子．柔性电源设备、它能够提供真实的斜面类型软启动并通过自动连续地更新电机的磁场来达到节能目的。
　　
　　6　变配电所位置的确定
　　
　　高层建筑的配变电所，宜设置在地下层或首层，变配电所位于高层建筑的地下室时，不宜设在最底层。当地下仅有一层时，应采取适当抬高该所地面等防水措施，并要考虑防潮和通风等问题；当建筑物高度超过100m时，也可在高层区的避难层或上技术层内设置变电所。变电所的数量及其位置的分布，应通过技术经济比较决定。
　　
　　7　电气照明设计
　　
　　照明设计按方式可分为一般照明、分区一般照明和局部照明。按种类可分为正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明和障碍照明。应急照明可包括疏散照明、安全照明和备用照明。照明设计内容包括照明供电、照度计算、照明质量控制、光源选用、灯具选择与布置、照明控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用节能又环保的绿色产品，可以取得节能的明显效果。
　　
　　8　防雷与接地
　　
　　高层建筑应采取防直击雷和防雷电波侵人的措施。防直击雷主要是指防直击雷和防侧击雷，其作用是保护建筑物本身不遭受雷击。主要由接闪器、引下线和接地装置组成。
　　防雷电感立和防雷电波侵入主要采取等电位连接、屏蔽等措施。
　　可以减少建筑物内的雷电流和所产生的电磁效应，并能防止反击、接触电压、跨步电压等二次雷害和雷电磁脉冲所造成的危害。

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