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摘要：社会经济的快速发展使人们对居住及使用条件的要求越来越高，建筑物规模的不断扩大，其内各种电气设备的使用日趋增多，特别是是计算机网络信息技术的普及，建筑物越来越多普及各种信息化的电气设备。以下结合相关规范及工程实际情况，对目前建筑供配电系统设计进行了分析，并提出了笔者的一些见解。
关键词：建筑电气；供配电系统；设计
Abstract: The rapid development of social economy makes people more and more high requirements of the living and working conditions, building scale continues to expand, its use in various electrical equipment increasing, especially the popularization of computer network information technology, electrical equipment, building more and more popular in various information. Following with the relevant codes and engineering practice, the construction of power supply and distribution system design are analyzed, and puts forward some ideas of the author.
Keywords: building electrical； power distribution system; design;
中圖分类号：S972.7+4
建筑供配电系统的安全可靠性是电气设计的出发点和归宿，安全可靠、技术先进、经济合理的建筑物供配电系统显得日趋重要。要尽可能的采用技术先进可靠性高的产品。在保证满足电气负荷要求和做好供配电线路设计之外，设计时还需要采取相关措施做好系统的防雷及防雷击电磁脉冲，而且尽量减少高次谐波分量。
一 供配电系统的重要性
安全可靠性在供配电系统电气设计时是至关重要的一环。电力负荷依据对供电可靠性的要求及中断供电的影响程度和损失分为划定为三个级别负荷。高层建筑内的消防控制室、消防水泵、火灾自动报警、消防电梯、自动灭火系统、应急照明等消防设备为一级负荷，柴油发电机房送风机、排风机及消防水泵房等设备应与消防设备等级一致。一级负荷中特别重要负荷，除有两个电源外，还须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电，必须严禁将其他负荷接入应急供电系统。
二 供电系统的设计
1 负荷等级的规定。负荷等级的规定应依据有关规范进行，通常情况下，高层建筑物负荷等级也可按如下确定：一级负荷中包括疏散楼梯、消防电梯前室及地下室内的应急照明、消防水泵、排烟风机、消防电梯等；二级负荷中包括部分客梯电力、生活泵电力；三级负荷包括除一、二级负荷以外的其他用电负荷。
2供电电源。在供配电系统设计中，为保证供电系统的合理性，要求根据负荷等级采取相对应的供电措施，各级负荷的供电电源需满足设计规范的相关规定。
对高层建筑而言，一般没有特别重要负荷，且一级负荷容量较小的，可采用两路市政电源供电或一路市政电源加应急发电机组供电即可满足要求。供电电源应采用一路独立的高压电源，由市政区域变配电站引入至小区首层开关房，低压配电电压可采用380/220V。并设置柴油发电机，以确保消防设备的用电。
3 变配电所的设置。通常应根据负荷容量及负荷分布以及建筑物内功能划分的具体情况，与相关专业协调确定变配电所的具体位置和数量。变压器的容量需根据计算容量来选择，变压器的负荷率一般取70%～85%。低压线路的供电半径一般不要超过200m，当供电容量超过500kW，或者供电距离超过200m 时，可考虑增设变配电所。而变配电所的位置必须尽量靠近负荷中心，从而简化了配电系统的设置，从而增强系统的稳定性和安全性，同时也减少了线缆的使用量，降低因线路过长造成的电能损耗。但由于首层空间的商业价值比较高，通常高层建筑的变配电所会设置在负一层，便于通过地下停车库的汽车通道运输变配电设备。
4 高、低压供电系统结线型式及其运行方式。对于高层建筑而言，其高、低压供电系统结线型式和运行方式通常按照以下设计：高压系统适用一路l0kV 高压进线，结线型式通常采用单母线运行方式；变压器低压则采用单母线分段的结线型式，每台变压器要对应接一段母线，母线段之间要采用母联开关联络，通常各段母线是分列单独运行，母联开关打开。如果其中一台变压器故障退出运行时，母联开关则需要手动合上，由同组的另外一台变压器保证部分重要负荷的供电正常，当产生故障的变压器恢复供电之后，母联开关则自动打开，即可恢复正常运行方式。母联开关和进线开关应具有电气联锁功能并且加机械联锁，从而有效的防止电源倒送。变压器低压要设置应急母线段，正常电源和备用柴油发电机电源经双电源切换开关向该母线段供电，从而及时保证应急情况下一级负荷的供电需要，双电源切换开关设有电气和机械联锁，这样能防止发生向市电反供，消防负荷均需采用双回路供电，在末端配电箱切换装置。
5 电能计量装置。商业用电通常会采用高压计量，而居民用电则基本采用低压计量到户。商业高压10kV 进线一侧装设专用电量计量柜，安装有功电度表和无功电度表；变压器低压侧不同用户的供电回路分别装设有功电度表，而监视仪表则根据供电部门及建设方要求设置。为了及时有效的管理，一般商铺分户电表位置通常设于每层电表间或配电间，住宅用户一般采用一户一表，九层以下(包含九层)的住宅楼，电表箱可集中安装于首层电表间内；但九层以上的住宅楼，电表箱最好分设于每层的电井内，设置远程抄表系统可以进行有效的管理，楼梯灯及电梯用电单独计量，按照住户多少进行分摊。
6 备用电源及应急电源。自备柴油发电机组的容量按依据供电的最大稳定负荷，计算时分别注意到消防情况和非消防情况情况下必须保证的电源容量，按照最大值确定。如发生市电中断，柴油发电机组必须做到及时启动，并在15分钟内达到正常值带负荷运行；而当市电恢复时，该机组自动退出工作并延时停机。
三 供电线路的重要性
1 供电线路安全方面的设计
供电电源在满足电力负荷的情况下，供电线路的运行安全可靠也是非常重要的。供电线路铺设方式应根据建筑物的自身性质、使用要求、用电设备的分布及自身环境特征等因素确定。需避免因外部热源、灰尘聚集及腐蚀或污的染物存在对布线系统带来的负面影响。并就防止在铺设和使用中因受冲击、建筑物的伸缩、沉降等各种外界应力作用而带来的损害。而高层民用建筑消防用电设备必须采用专用的供电回路，消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟风机等的供电系统，可在最末一级配电箱处设置自动切换装置，其配电线路铺设应符合有关规范要求。在建筑电气设计中，地下室及车库应急照明配电常常直接明装在墙上，而配电箱又没有作防水措施，如果在配电箱附近发生火灾，配电箱就很容易被烧毁，因此最好设置单独的配电间来放置配电箱，以保证应急照明供电的安全性。
2 供配电系统设计规范方面的要求
需根据供配电系统设计规范要求规定：首先不要影响一、二级负荷中断供电，在此条件下，配电线路才能被前段线路短路保护电器有效保护，而且此段线路和过负载保护电器能承受通过的短路能量，也可以不装设短路保护。在安全、节约的前提下，在建筑电气低压供配电设计中，无论是主城区的高层建筑群还是郊区别墅和低层建筑群中的低压配电方式，大部分均采用分区树干方式进行配电，此外在城市的路灯供配电中，每个路灯灯杆内从灯头到灯杆脚的连线与干线接驳的接线方式通常也是树干式供电方法。
3 配电系统的设计方法
低压配电一般采用树干式或放射式混合配电，因地下室负荷较大，从低压配电房采用放射式配电，而从低压配电房到地上各层配电箱最好采用树干式配电，从层间配电箱至负荷一般采用放射式配电；大容量干线基本采用封闭式母线槽，小容量的干线则采用铜芯塑料电缆；垂直部分沿电缆井铺设，水平部分采用金属桥架或金属线槽铺设，支干线及支线则采用阻燃或者难燃塑料绝缘导线，放射式一般采用阻燃或难燃铜芯电缆。
常用动力、照明由低压配电柜正常电源母线段供电，火灾应急照明、消防电梯、消防水泵、防排烟风机和消防中心等一级负荷则采用双回路供电，并且在线路的末端配电箱处自动切换，一回路引自应急电源母线段，另外的回路引自正常电源母线段，双回路电源切换柜为自投自复，设电气和机械联锁。
四 结 语
随着社会的巨变，国家城镇化、现代化进程的推进速度越来越快，各种高层建筑在我国大中城市得到迅速发展，但它给设计、施工人员带来了许多相应的问题。在对高层建筑供配电系统进行设计时，其负荷容量计算需要非常准确，供电电源选择及变配电所布置要尽可能的合理，供配电系统要做到经济性、运行保持稳定性、安全性，这样才能决定最终成果的优劣。
关键词：建筑电气；供配电系统；设计
Abstract: The rapid development of social economy makes people more and more high requirements of the living and working conditions, building scale continues to expand, its use in various electrical equipment increasing, especially the popularization of computer network information technology, electrical equipment, building more and more popular in various information. Following with the relevant codes and engineering practice, the construction of power supply and distribution system design are analyzed, and puts forward some ideas of the author.
Keywords: building electrical； power distribution system; design;
中圖分类号：S972.7+4
建筑供配电系统的安全可靠性是电气设计的出发点和归宿，安全可靠、技术先进、经济合理的建筑物供配电系统显得日趋重要。要尽可能的采用技术先进可靠性高的产品。在保证满足电气负荷要求和做好供配电线路设计之外，设计时还需要采取相关措施做好系统的防雷及防雷击电磁脉冲，而且尽量减少高次谐波分量。
一 供配电系统的重要性
安全可靠性在供配电系统电气设计时是至关重要的一环。电力负荷依据对供电可靠性的要求及中断供电的影响程度和损失分为划定为三个级别负荷。高层建筑内的消防控制室、消防水泵、火灾自动报警、消防电梯、自动灭火系统、应急照明等消防设备为一级负荷，柴油发电机房送风机、排风机及消防水泵房等设备应与消防设备等级一致。一级负荷中特别重要负荷，除有两个电源外，还须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电，必须严禁将其他负荷接入应急供电系统。
二 供电系统的设计
1 负荷等级的规定。负荷等级的规定应依据有关规范进行，通常情况下，高层建筑物负荷等级也可按如下确定：一级负荷中包括疏散楼梯、消防电梯前室及地下室内的应急照明、消防水泵、排烟风机、消防电梯等；二级负荷中包括部分客梯电力、生活泵电力；三级负荷包括除一、二级负荷以外的其他用电负荷。
2供电电源。在供配电系统设计中，为保证供电系统的合理性，要求根据负荷等级采取相对应的供电措施，各级负荷的供电电源需满足设计规范的相关规定。
对高层建筑而言，一般没有特别重要负荷，且一级负荷容量较小的，可采用两路市政电源供电或一路市政电源加应急发电机组供电即可满足要求。供电电源应采用一路独立的高压电源，由市政区域变配电站引入至小区首层开关房，低压配电电压可采用380/220V。并设置柴油发电机，以确保消防设备的用电。
3 变配电所的设置。通常应根据负荷容量及负荷分布以及建筑物内功能划分的具体情况，与相关专业协调确定变配电所的具体位置和数量。变压器的容量需根据计算容量来选择，变压器的负荷率一般取70%～85%。低压线路的供电半径一般不要超过200m，当供电容量超过500kW，或者供电距离超过200m 时，可考虑增设变配电所。而变配电所的位置必须尽量靠近负荷中心，从而简化了配电系统的设置，从而增强系统的稳定性和安全性，同时也减少了线缆的使用量，降低因线路过长造成的电能损耗。但由于首层空间的商业价值比较高，通常高层建筑的变配电所会设置在负一层，便于通过地下停车库的汽车通道运输变配电设备。
4 高、低压供电系统结线型式及其运行方式。对于高层建筑而言，其高、低压供电系统结线型式和运行方式通常按照以下设计：高压系统适用一路l0kV 高压进线，结线型式通常采用单母线运行方式；变压器低压则采用单母线分段的结线型式，每台变压器要对应接一段母线，母线段之间要采用母联开关联络，通常各段母线是分列单独运行，母联开关打开。如果其中一台变压器故障退出运行时，母联开关则需要手动合上，由同组的另外一台变压器保证部分重要负荷的供电正常，当产生故障的变压器恢复供电之后，母联开关则自动打开，即可恢复正常运行方式。母联开关和进线开关应具有电气联锁功能并且加机械联锁，从而有效的防止电源倒送。变压器低压要设置应急母线段，正常电源和备用柴油发电机电源经双电源切换开关向该母线段供电，从而及时保证应急情况下一级负荷的供电需要，双电源切换开关设有电气和机械联锁，这样能防止发生向市电反供，消防负荷均需采用双回路供电，在末端配电箱切换装置。
5 电能计量装置。商业用电通常会采用高压计量，而居民用电则基本采用低压计量到户。商业高压10kV 进线一侧装设专用电量计量柜，安装有功电度表和无功电度表；变压器低压侧不同用户的供电回路分别装设有功电度表，而监视仪表则根据供电部门及建设方要求设置。为了及时有效的管理，一般商铺分户电表位置通常设于每层电表间或配电间，住宅用户一般采用一户一表，九层以下(包含九层)的住宅楼，电表箱可集中安装于首层电表间内；但九层以上的住宅楼，电表箱最好分设于每层的电井内，设置远程抄表系统可以进行有效的管理，楼梯灯及电梯用电单独计量，按照住户多少进行分摊。
6 备用电源及应急电源。自备柴油发电机组的容量按依据供电的最大稳定负荷，计算时分别注意到消防情况和非消防情况情况下必须保证的电源容量，按照最大值确定。如发生市电中断，柴油发电机组必须做到及时启动，并在15分钟内达到正常值带负荷运行；而当市电恢复时，该机组自动退出工作并延时停机。
三 供电线路的重要性
1 供电线路安全方面的设计
供电电源在满足电力负荷的情况下，供电线路的运行安全可靠也是非常重要的。供电线路铺设方式应根据建筑物的自身性质、使用要求、用电设备的分布及自身环境特征等因素确定。需避免因外部热源、灰尘聚集及腐蚀或污的染物存在对布线系统带来的负面影响。并就防止在铺设和使用中因受冲击、建筑物的伸缩、沉降等各种外界应力作用而带来的损害。而高层民用建筑消防用电设备必须采用专用的供电回路，消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟风机等的供电系统，可在最末一级配电箱处设置自动切换装置，其配电线路铺设应符合有关规范要求。在建筑电气设计中，地下室及车库应急照明配电常常直接明装在墙上，而配电箱又没有作防水措施，如果在配电箱附近发生火灾，配电箱就很容易被烧毁，因此最好设置单独的配电间来放置配电箱，以保证应急照明供电的安全性。
2 供配电系统设计规范方面的要求
需根据供配电系统设计规范要求规定：首先不要影响一、二级负荷中断供电，在此条件下，配电线路才能被前段线路短路保护电器有效保护，而且此段线路和过负载保护电器能承受通过的短路能量，也可以不装设短路保护。在安全、节约的前提下，在建筑电气低压供配电设计中，无论是主城区的高层建筑群还是郊区别墅和低层建筑群中的低压配电方式，大部分均采用分区树干方式进行配电，此外在城市的路灯供配电中，每个路灯灯杆内从灯头到灯杆脚的连线与干线接驳的接线方式通常也是树干式供电方法。
3 配电系统的设计方法
低压配电一般采用树干式或放射式混合配电，因地下室负荷较大，从低压配电房采用放射式配电，而从低压配电房到地上各层配电箱最好采用树干式配电，从层间配电箱至负荷一般采用放射式配电；大容量干线基本采用封闭式母线槽，小容量的干线则采用铜芯塑料电缆；垂直部分沿电缆井铺设，水平部分采用金属桥架或金属线槽铺设，支干线及支线则采用阻燃或者难燃塑料绝缘导线，放射式一般采用阻燃或难燃铜芯电缆。
常用动力、照明由低压配电柜正常电源母线段供电，火灾应急照明、消防电梯、消防水泵、防排烟风机和消防中心等一级负荷则采用双回路供电，并且在线路的末端配电箱处自动切换，一回路引自应急电源母线段，另外的回路引自正常电源母线段，双回路电源切换柜为自投自复，设电气和机械联锁。
四 结 语
随着社会的巨变，国家城镇化、现代化进程的推进速度越来越快，各种高层建筑在我国大中城市得到迅速发展，但它给设计、施工人员带来了许多相应的问题。在对高层建筑供配电系统进行设计时，其负荷容量计算需要非常准确，供电电源选择及变配电所布置要尽可能的合理，供配电系统要做到经济性、运行保持稳定性、安全性，这样才能决定最终成果的优劣。