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【摘要】随着社会经济的发展，人们对建筑的要求也越来越高，超高层建筑的出现满足了人们的需求。超高层建筑具有楼层高，功能多，用电负荷等级高等特点，对电气设计提出了更严格的要求。本文主要是研究分析了现代超高层建筑电气设计的主要内容，并分析了超高层建筑电气设计的要点。
【关键词】超高层建筑；电气设计；设计要点
中图分类号：TU972文献标识码： A
0.引言
高层建筑的字面意思是指楼层系数较高的建筑，超高层建筑则是指等于或者大于40层以上的建筑，其高度在100米以上的建筑物。随着我国经济的快速发展，各地超高层建筑不断涌现。由于超高层建筑的楼层多，建筑高度高，对供电的可靠性以及消防等的要求也比普通的高层建筑要高得多，因此设计的复杂性也增加了很多。以下是笔者对超高层建筑电气设计的一些看法。
1.超高层建筑负荷等及电源设置
1.1负荷等级
按现行的国家规范要求，高层建筑的消防用电设备如消防水泵、消防电梯、防排烟风机、消控中心、应急照明均为一级负荷；而客梯电力，生活水泵，排水泵，电讯机房各保安用电，航空障碍灯等用电设备均应按一级负荷的要求供电。
1.2电压、电源的选择
根据我国现行规范，，一级负荷须由二路独立电源供电。我国城市配网大多采用10KV电压，要求二路10KV分别引自不同变电站或同一变电站的不同母线段，每路电源均应满足大楼全部一级负荷需求。此外，通常还设置备用发电机作为第三电源，以确保消防及重要负荷的供电可靠性。
2.超高层建筑电气设计的要点
2.1变配电所位置
变配电所应靠近负荷中心。通常，民用建筑内主要用电负荷如中央空调机房、水泵房等均设在地下层，当地上建筑高度为不高（如不到150米），由变配电所引至屋顶用电设备的供电距离也还在比较经济合理的范围内时，可将变配电所设在地下层，而将柴油发电机房设在变配电机房附近。
对于超过200米的超高层建筑，由地下室变配电所供电距离较长，可考虑在上部的避难层再设置一个变配电所，以减少该部位用电设备的供电半径，降低电压损失。
2.2 应急电源
为了保证消防设备、电梯等重要负荷供电的可靠性，通常设置柴油发电机作为消防及重要负荷的应急备用电源。应急电源与市电电源之间设置连锁，当两路市电均中断供电时，应急柴油发电机应自动起动，10～30 S内向消防负荷及重要负荷供电。当市电恢复时，柴油发电机组应自动退出。
此外，对于应急照明，还配置集中EPS应急电源，并与柴油发电机电源配合使用。作为与自动起动的应急发电机配合使用时的EPS的工作时间不宜小于10 min。
2.3电气主接线
10kV系统主接线应满足当地供电局的要求，较为常见的为单母线分段主接线形式，两段母线间设联络开关。两路电源互为备用，正常时每路工作电源各带50%负荷，当其中一路发生故障时，另一路电源承担起全部一级负荷，确保工程的供电可靠性。
0.4KV低压段采用单母线分段运行，平时两台变压器分列运行，母联开关断开。当一台变压器停止运行（包括变压器故障、负荷调整等情况）时，可通过自动或手动方式合上母联开关。主进线开关与母联开关之间设置电气及机械连锁。
2.4电缆、电线的选择
电缆和电线因为年代久远或者环境的因素出现老化，是导致火灾发生的重要原因之一。为防止火灾时因电缆的绝缘及护套层的着火延燃而造成更大的人员和财产损失，在超高层建筑中应选用阻燃型的电缆和电线。
对于超高层建筑的消防供电回路，应选用矿物绝缘防火电缆，支线则采用低烟无卤阻燃耐火型的电缆电线[2]，以满足消防设备的供电要求。对于非消防用电设备，可采用低烟无卤阻燃型的电缆电线；当用电负荷较大时，可采用密集型密封式母线排供电。
2.5 照明设计
为确保照明质量，照明回路干线应与动力干线分开设置，低压供电采用放射式与树干式结合的方式。
公共区域照明及地下车库照明采用智能照明控制系统集中控制或采用楼宇自控系统控制，可分时段、分区域控制灯具的开启时间及数量，以利于节能。
2.6节能设计
采用技术先进、安全适用、经济合理的节能型电气设备及其控制方式，提高能源利用率和综合效益。可采用以下措施：
a)所有变压器均选用低损耗高效率的干式变压器。
b)变配电所接近较大的用电设备，布置在负荷中心，缩短低压配电线路长度，可减少线路电能損失。
c)为了提高功率因数，在各变压器的低压母线上均安装了带自动调节装置的电容器组进行无功功率补偿，补偿后的功率因数均达到0.95以上，减少了配电系统的无功损耗。
d)动力设备及其控制方式：如生活水泵、电梯控制可采用变频调速装置实现控制。
e)照明系统：采用高效电光源，公共区域照明采用智能照明控制系统集中控制或采用楼宇自控系统控制。
3.结束语
超高层建筑的电气设计应能保证用户用电的安全可靠。本文主要是研究分析了现代超高层建筑电气设计的主要内容和其在电气设计中应注意的问题，并分析了超高层建筑电气设计的要点。随着人们对高层建筑的向往，现今的高层建筑也不在少数。世界上15座超高层建筑其中有7座在中国大陆及港台，而另外我国还有两座超高层建筑正在搭建，而电气设计是高层建筑的重要环节，因此其应当鼓励更多的学者加入超高层电气设计的行列中来。
【文献参考】
[1]王芳.浅谈对超高层建筑电气设计主要内容的研究[J].中国科技信息,2011,14：48-54.
[2]李平.超高层建筑电气设计要点简析[J]. 现代建筑电气,2013,11：20-22.
[3]李超,郝丽华.浅析超高层建筑中电气设计的要点[J].黑龙江科技信息,2013,30：187.
[4]濮松奇.论超高层建筑电气系统设计与安装要点[J].科技与企业,2013,16：239-240.
【关键词】超高层建筑；电气设计；设计要点
中图分类号：TU972文献标识码： A
0.引言
高层建筑的字面意思是指楼层系数较高的建筑，超高层建筑则是指等于或者大于40层以上的建筑，其高度在100米以上的建筑物。随着我国经济的快速发展，各地超高层建筑不断涌现。由于超高层建筑的楼层多，建筑高度高，对供电的可靠性以及消防等的要求也比普通的高层建筑要高得多，因此设计的复杂性也增加了很多。以下是笔者对超高层建筑电气设计的一些看法。
1.超高层建筑负荷等及电源设置
1.1负荷等级
按现行的国家规范要求，高层建筑的消防用电设备如消防水泵、消防电梯、防排烟风机、消控中心、应急照明均为一级负荷；而客梯电力，生活水泵，排水泵，电讯机房各保安用电，航空障碍灯等用电设备均应按一级负荷的要求供电。
1.2电压、电源的选择
根据我国现行规范，，一级负荷须由二路独立电源供电。我国城市配网大多采用10KV电压，要求二路10KV分别引自不同变电站或同一变电站的不同母线段，每路电源均应满足大楼全部一级负荷需求。此外，通常还设置备用发电机作为第三电源，以确保消防及重要负荷的供电可靠性。
2.超高层建筑电气设计的要点
2.1变配电所位置
变配电所应靠近负荷中心。通常，民用建筑内主要用电负荷如中央空调机房、水泵房等均设在地下层，当地上建筑高度为不高（如不到150米），由变配电所引至屋顶用电设备的供电距离也还在比较经济合理的范围内时，可将变配电所设在地下层，而将柴油发电机房设在变配电机房附近。
对于超过200米的超高层建筑，由地下室变配电所供电距离较长，可考虑在上部的避难层再设置一个变配电所，以减少该部位用电设备的供电半径，降低电压损失。
2.2 应急电源
为了保证消防设备、电梯等重要负荷供电的可靠性，通常设置柴油发电机作为消防及重要负荷的应急备用电源。应急电源与市电电源之间设置连锁，当两路市电均中断供电时，应急柴油发电机应自动起动，10～30 S内向消防负荷及重要负荷供电。当市电恢复时，柴油发电机组应自动退出。
此外，对于应急照明，还配置集中EPS应急电源，并与柴油发电机电源配合使用。作为与自动起动的应急发电机配合使用时的EPS的工作时间不宜小于10 min。
2.3电气主接线
10kV系统主接线应满足当地供电局的要求，较为常见的为单母线分段主接线形式，两段母线间设联络开关。两路电源互为备用，正常时每路工作电源各带50%负荷，当其中一路发生故障时，另一路电源承担起全部一级负荷，确保工程的供电可靠性。
0.4KV低压段采用单母线分段运行，平时两台变压器分列运行，母联开关断开。当一台变压器停止运行（包括变压器故障、负荷调整等情况）时，可通过自动或手动方式合上母联开关。主进线开关与母联开关之间设置电气及机械连锁。
2.4电缆、电线的选择
电缆和电线因为年代久远或者环境的因素出现老化，是导致火灾发生的重要原因之一。为防止火灾时因电缆的绝缘及护套层的着火延燃而造成更大的人员和财产损失，在超高层建筑中应选用阻燃型的电缆和电线。
对于超高层建筑的消防供电回路，应选用矿物绝缘防火电缆，支线则采用低烟无卤阻燃耐火型的电缆电线[2]，以满足消防设备的供电要求。对于非消防用电设备，可采用低烟无卤阻燃型的电缆电线；当用电负荷较大时，可采用密集型密封式母线排供电。
2.5 照明设计
为确保照明质量，照明回路干线应与动力干线分开设置，低压供电采用放射式与树干式结合的方式。
公共区域照明及地下车库照明采用智能照明控制系统集中控制或采用楼宇自控系统控制，可分时段、分区域控制灯具的开启时间及数量，以利于节能。
2.6节能设计
采用技术先进、安全适用、经济合理的节能型电气设备及其控制方式，提高能源利用率和综合效益。可采用以下措施：
a)所有变压器均选用低损耗高效率的干式变压器。
b)变配电所接近较大的用电设备，布置在负荷中心，缩短低压配电线路长度，可减少线路电能損失。
c)为了提高功率因数，在各变压器的低压母线上均安装了带自动调节装置的电容器组进行无功功率补偿，补偿后的功率因数均达到0.95以上，减少了配电系统的无功损耗。
d)动力设备及其控制方式：如生活水泵、电梯控制可采用变频调速装置实现控制。
e)照明系统：采用高效电光源，公共区域照明采用智能照明控制系统集中控制或采用楼宇自控系统控制。
3.结束语
超高层建筑的电气设计应能保证用户用电的安全可靠。本文主要是研究分析了现代超高层建筑电气设计的主要内容和其在电气设计中应注意的问题，并分析了超高层建筑电气设计的要点。随着人们对高层建筑的向往，现今的高层建筑也不在少数。世界上15座超高层建筑其中有7座在中国大陆及港台，而另外我国还有两座超高层建筑正在搭建，而电气设计是高层建筑的重要环节，因此其应当鼓励更多的学者加入超高层电气设计的行列中来。
【文献参考】
[1]王芳.浅谈对超高层建筑电气设计主要内容的研究[J].中国科技信息,2011,14：48-54.
[2]李平.超高层建筑电气设计要点简析[J]. 现代建筑电气,2013,11：20-22.
[3]李超,郝丽华.浅析超高层建筑中电气设计的要点[J].黑龙江科技信息,2013,30：187.
[4]濮松奇.论超高层建筑电气系统设计与安装要点[J].科技与企业,2013,16：239-240.