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高層住宅低壓供配電系統(tǒng)設計論文
一、高層住宅低壓電源配置
1.我國的高層住宅按照用電的負荷
（1）一類高層住宅
包括消防用電負荷、值班照明、應急照明、走廊照明、業(yè)務和計算機系統(tǒng)、電子信息設備機房、安防系統(tǒng)、排污泵、生活水泵、航空故障照明、客梯為一級負荷。
（2）二類高層住宅
包括消防用電負荷、走廊照明、安防系統(tǒng)、客梯、生活水泵、應急照明、值班照明為二級負荷。
2.配置原則
在對高程住宅低壓電源系統(tǒng)進行設計時，應該注意消防負荷對供電方面的要求，其要求一般會高于非消防供電要求。
（1）非消防一、二級負荷供電要求
1）一級負荷應該由雙重電源進行供電，這樣可以保證在其中一個電源發(fā)生故障的情況下，另一個電源可以進行正常工作，避免同時受到損壞。一級負荷中特別重要的負荷，除了要有雙重電源進行供電以外，還應該增加備用的電源。但不能將其他負荷接入到備用的供電系統(tǒng)中，以免在應急的情況下不能正常使用。2）二級負荷的供電電源應該由兩個回路進行同時供電，確保電量的充足。
（2）民用建筑的供電要求
當消防用電的負荷等級為一級時，其主電源和備用電源應該獨立于專用回路的雙電源進行供電；當消防負荷等級為二級時，其主電源和變電系統(tǒng)應該采用雙回路的電源進行供電。當需要為消防用電設備提供雙重電源的時候，可以將任何一個回路設置為主電源；當出現(xiàn)電源斷電的情況時，可以保證另一個電源自動進入供電的狀態(tài)。高層住宅中的消防配電系統(tǒng)裝置應該設置在建筑物的電源線處或者是配變電所處，其應急裝置也要和主配電裝置進行分開設置。在條件不允許的情況下，不能分開設置。這就需要將其與主電源并列布置，在兩者的分界處設置防火隔斷，配電裝置應根據情況進行明確的標注。
3.干線配置
（1）第一種方案
獨立的兩路電源和兩臺變壓器進行分列運行，對低壓單母線進行分段，設置應急的電源做備用。這種方式可以保證供電的可靠性，適用于高層建筑中，特別是負荷量較大的高層住宅。
（2）第二種方案
采用一路電源和一臺變壓器，將低壓單母線進行分段。設置應急備用電源，此備用電源可以有效的滿足消防負荷和非消防負荷的使用。這種方案適用于一般的高層建筑住宅，不適用于超大負荷的住宅。這種方案雖然滿足了規(guī)范化的要求，但應急電源由于容量較大，其投資也相對較高。
（3）第三種方案
使用一路電源和一臺變壓器，采用低壓單母線分段，并由電源線低壓側引出兩回路電源，分別用到不同的低壓分母線段中。設自備的應急電源做備用，其電源的容量應該滿足消防負荷用電。
（4）第四種方案
采用兩路電源和兩臺變壓器，低壓設置一般的負荷母線和重要的負荷母線，這兩個母線要分開。兩路電源為獨立電源時，適用于無重要負荷的高層住宅。如果兩路電源不是獨立電源，則其使用于二類高層住宅。這種方案較簡單，負荷的關系也很明確，便于維護和管理。
二、高層住宅的低壓供配電系統(tǒng)
1.低壓配電系統(tǒng)注意事項
在高層住宅中的低壓配電系統(tǒng)設計中，要將照明、電力、消防和防災用電負荷形成獨立的系統(tǒng)。在消防負荷方面，應該在建筑進線處設立單獨的配電裝置。以便當遇到火災事故時，消防人員能夠快捷的切斷消防負荷電源。在供配電設計中，應該對低壓配電級數進行控制，其級數最好不要超過三級。在減少配電級數的過程中，不能盲目的認為將部分配電箱的總開關由斷路器換成隔離開關，這樣不能達到限制級數的效果。在有關建筑工程設計措施中，要對配電級數有明確的定義。配電級數是通過配電裝置將一個供電回路分成幾個供電回路來進行分配供電，但不能因為其進線開關的改變來決定其配電級數。在配電箱和配電回路的劃分過程中，應該根據具體的防火分區(qū)、配電的負荷性質和管理維護等多個條件進行綜合分析和確定。
2.高層住宅低壓配電干線分支方式
常用的低壓配電方式主要有三種。
（1）樹干式配電
樹干式的配電方法主要是將各層的配電箱設置在電氣豎井力，這樣就可以通過接式封閉母線槽、欲分支電纜或者是電纜穿刺線夾對電進行有效的分支，這種方式適用于樓層較多的住宅。對于這種負荷量比較大的住宅，一般可以用這種方式減少低壓配電屏的數量，并且這種方式在安裝維修方面都比較方便。
（2）分區(qū)樹干式
這種配電方式采用的是每個回路干線對一個供電區(qū)域，這種供電方式有一定的可靠性。其中，每個回路干線對應的層數為5～6層。對于高層住宅來說，由于涉及的層數較多，所以其分區(qū)的層數可以適當進行調整，但最高層數不要超過10層。
（3）放射式
放射式也是高層住宅低壓配電方式的一種，在消防設施和重要用電負荷中適合采用放射式的配電方式，即采用專用的垂直干線回路。回路與備用回路相互獨立，不共線、不共管，可以使兩個回路在末端配電箱進行自動的切換。
3.高層住宅配電設計
在對高層住宅進行用電負荷計算時，應該根據住宅中每戶綜合用電的指標作為計算參數。在進行計算時，要綜合分析高層住宅所在地的能源組成、氣候特點和用電負荷的發(fā)展趨勢、用電負荷計算容量等問題。高層住宅兩室戶的綜合用電負荷約為3.5～4.5kw，3～4戶的用電負荷為4.5～5.5kw。在計算住宅單元配電干線和變電所負荷時，應該乘以相應的系數，如1～10戶系數為1～0.8、10～20戶系數為0.75～0.85。在計算多個變電所的計算負荷時，應該乘以同期限系數。在進行高層住宅電能計量的過程中，可采用單元總表的計度方式，總表所帶的用戶應控制在20戶以內。在進線計算電流大于30A時，采用三相電源供電，使用三個單相總表，將臨近樓層劃分在一個總表內。每套住宅都應該安裝允許過載大于等于四倍的電能計量裝置，并將裝置設置在住戶門外公共地方或電氣豎井中。干線系統(tǒng)應該按照住宅層數、住宅平面組合形式和計費方式，采用不同形式來進行電能計量。住宅中的樓梯、消防設施都應該按照防火規(guī)范來設計電源和干線。其中，備用電源或兩路干線應該在末級配電箱處自動切換。
三、結語
高層住宅的低壓供配電系統(tǒng)作為電氣工程系統(tǒng)是一項復雜的工程，隨著住宅的增多，住宅的用電量也在不斷的增長。尤其是高層住宅中，供配電設計存在著許多的問題。通過對這樣問題的分析和總結，針對具體的工程，可以為居民和住宅設計出合理的供配電系統(tǒng)，保證供電的質量。配電系統(tǒng)的設計要遵循“安全第一”的原則，以便為城市的建設提供有利的保障。
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