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高層建筑電氣設(shè)計的主要內(nèi)容

1.1負荷的計算

電力負荷是供電設(shè)計的依據(jù)參數(shù)。計算準確與否，對合理選擇設(shè)備，安全可靠與經(jīng)濟運行，均起決定性作用。高層建筑的電力負荷計算，基本上采用負荷密度法和需要系數(shù)法。

1.2供電電源及電壓的選擇

為了保證供電可靠性，現(xiàn)代高層建筑至少應(yīng)有兩個獨立電源，具體數(shù)量應(yīng)視負荷大小及當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)條件而定。兩路獨立電源運行方式，原則上是兩路同時供電，互為備用。另外，還須裝設(shè)應(yīng)急備用柴油發(fā)電機組，要求在15秒鐘內(nèi)自動恢復(fù)供電，保證事故照明、電腦設(shè)備、消防設(shè)備、電梯等設(shè)備的事故用電。

國內(nèi)高層建筑的供電電壓，都采用10kV標(biāo)準電壓等級。

1.3高低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計

(1)高壓配電系統(tǒng)：現(xiàn)代高層建筑均是采用兩路獨立的10kV電源同時供電。一般高壓采用單母線分段，自動切換，互為備用。母線分段數(shù)目，與電源進線回路數(shù)相適應(yīng)。只有當(dāng)供電電源為一主一備時，才考慮采用單母線不分段的結(jié)線。電源進線幾乎全部采用電纜進線。

(2)計費方式，采用高供高計。但在低壓側(cè)，仍裝設(shè)計費電度表，采用將照明與動力分開的兩部電價法。有些地方供電部門又把空調(diào)設(shè)備的用電，全部劃人照明計價系統(tǒng)，一般做法是安裝總表及動力表，由總表減去動力表以后，全部為照明電費。

(3)為減少變壓器臺數(shù)，單臺變壓器的容量選擇一般都大于1000kVA。為限制低壓側(cè)的短路電流，正常時變壓器解列運行，中間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)。照明和動力分開設(shè)變壓器，當(dāng)動力用電容量太小時，動力變壓器可不分開裝設(shè)，而在低壓側(cè)應(yīng)對動力負荷分類計費。

(4)高壓系統(tǒng)及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統(tǒng)。樓層配電則為混合式系統(tǒng)。配電設(shè)備中的主要部分是干線�，F(xiàn)代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難，多采用全塑電纜與豎井母干線聯(lián)接。每層樓豎井設(shè)層問配電小問。層間配電箱經(jīng)插接自動空氣開關(guān)從豎井母干線取得電源。當(dāng)層數(shù)較多負荷數(shù)較大時，一般按層數(shù)分區(qū)供電，或?qū)⒆儔浩鞣稚⒃O(shè)在地下層、中間層或最頂層。

(5)低壓配電系統(tǒng)各級開關(guān)均采用自動空氣開關(guān)(斷路器)，設(shè)置瞬時、短延時、長延時三級過流保護裝置。各級自動空氣開關(guān)的保護整定，應(yīng)注意選擇性配合，防止越級跳閘。

(6)所有電梯均要求采用兩路不同變壓器引出的專用電纜進線。在電梯機房的末端配電箱，設(shè)兩路電源的自動切換裝置，互為備用。

(7)功率因數(shù)按規(guī)定應(yīng)補償?shù)?.9-0.95。無功補償都采用集中補償方式。為降低變壓器容量，多集中裝設(shè)在低壓側(cè)，與配電屏放在一起，但必須采用于式移相電容器。

1.4主要設(shè)備的選型

(1)高壓開關(guān)柜�，F(xiàn)代高層建筑的變配電室設(shè)在主樓地下層，按規(guī)定不宜采用油開關(guān)。國外用于高層建筑的開關(guān)有三種類型可供選用：高壓空氣斷路器，SF6開關(guān)和真空斷路器。其中高壓空氣斷路器因技術(shù)陳舊，SF6開關(guān)尺寸數(shù)大，氣體具有毒性，故目前10kV真空斷路器應(yīng)用的較為普遍。因此，應(yīng)根高層建筑地下室的標(biāo)準，選用具有“五防”功能的真空開關(guān)手車式高壓開關(guān)柜。

(2)電力變壓器。根據(jù)防火要求，主樓內(nèi)是不允許裝設(shè)大容量的油浸電力變壓器的。國外有干式變壓器、SFe變壓器和硅油變壓器等三種產(chǎn)品可供選用。國內(nèi)沈陽第二變壓器廠、北京變壓器廠、廣東順德特種變壓器廠等廠生產(chǎn)的干式變壓器，主要技術(shù)指標(biāo)已達到國際先進水平。

(3)低壓配電屏。國外低壓配電屏的結(jié)構(gòu)，幾乎都做成抽屜式，特別是大容量的出線，則做成手車式。國內(nèi)許多生產(chǎn)廠家的低壓配電屏也有引進技術(shù)做成抽屜式結(jié)構(gòu)的，其中有的(如多米諾組合式開關(guān)柜等)主要技術(shù)指標(biāo)已達國際先進水平。

低壓配電屏多采用自動空氣開關(guān)出線。當(dāng)配電變壓器的容量為1600kVA時，低壓母線上的短路容量已超過40kA， 目前國內(nèi)已能提供這樣大容量的產(chǎn)品(如多米諾組合式開關(guān)柜和YDS型抽出式/混合式低壓開關(guān)柜等)。

(4)應(yīng)急備用發(fā)電機組。過去大多是采用柴油發(fā)電機組做應(yīng)急備用電源的。近年國外高層建筑已開始采用燃汽輪發(fā)電機。這種發(fā)電機具有體積小、重量輕、反應(yīng)速度快，故障率低等優(yōu)點。

應(yīng)急備用發(fā)電機組必須是快速自起動的。按國外規(guī)定，應(yīng)能在15s內(nèi)恢復(fù)供電。從可靠性出發(fā)最好選用兩臺，自動并車。容量較小時也可選用一臺。

(5)母線槽和電纜。插接式絕緣母線槽，具有容量大、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、使用維護方便等優(yōu)點。國外的現(xiàn)代高層建筑，插接式絕緣母線槽已完全取代了電纜豎井。遵義長征電氣控制設(shè)備廠研制的密集型插接式絕緣母線槽，主要技術(shù)性能指標(biāo)已達到國際先進水平，并在廣州中國大酒店、花園酒店及上海華亭賓館、雁蕩公寓等得到實際應(yīng)用。絕緣母線槽有銅的和鋁的兩種。