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1、高層建筑供配電線路選擇優化淺析【摘 要】 隨著城市化進程加快，高層建筑越來越普遍，人們對建筑供配電的設計提出了越來越高的要求，既要滿足建筑物的使用功能，同時要降低能耗、節約成本。要解決建筑能耗問題，必須對建筑配電線路進行科學的設計，在建筑施工過程中對電氣照明技術、變壓器的選型和建筑電氣控制技術進行探討和分析。 /1/view-12291091.htm【關鍵詞】 高層；建筑；供配電；線路；選擇；優化建筑供配電需要遵循三個原則：第一，充分滿足建筑物的使用功能。滿足建筑物的照明亮度、色溫和顯色指數。確保建筑物在增加一些用電設施時，仍能滿足用電需要；第二，節約能源。建筑物的供配電線路設計還需降低不必要2、能耗；第三，經濟適用性。供配電線路設計時要考慮建筑物的實際使用情況，既不能因節能而減少建筑物相應的使用，也不能為滿足過多的建筑物使用而增加設計成本。1 高層建筑供配電特點與方式1.1 高層建筑供配電特點高層建筑具有單體樓層高和建筑面積大，集居住、商業、辦公等功能于一體，具備高標準的多元化功能。這類建筑內部配套電氣設備多，以滿足現代化辦公、管理和生活的需要，同時還具有人員密度大，火災隱患多，對消防保安要求高等特點，這使得傳統的高層建筑供配電方式無法滿足人們日益增長的用電需求。1.2 高層建筑供配電方式現代高層建筑供配電線路按一級負荷要求進行供電。又根據 GB500522009 供配電系統設計規范3、規定，建筑內多為一、二級負荷，干線應設置兩個及以上的獨立 10kV 電源同時供電，對超大型的高層建筑（群）也有取 35kV 電源，甚至 110kV 電源。2 高層建筑供配電線路的選擇原則2.1 滿足機械強度按使用環境和敷設方法選擇導線的類型，按機械強度條件選擇導線的截面。由于現代建筑對設備的要求越來越高，特別是在民用建筑中，導線基本上不會架空敷設，所以民用建筑電氣設計中基本不用此種方式選擇導線。2.2 按允許載流量選擇導體的允許載流量，不僅和導體的截面、散熱條件有關，還與周圍的環境溫度有關。在資料中所查得的導體允許載流量是對應于周圍環境溫度為 0=25的允許載流量，如果環境溫度不等于 25，允4、許載流量應乘以溫度修正系數 Kt。先計算線路的計算電流IC、確定導線類型、線路的敷設方式、明確環境溫度、再根據以上條件查表，選擇導線截面，才能更加科學的選用適宜的導線，使其絕緣介質不燃燒，老化不加速。高層建筑中電線和電纜導體一律采用絕緣層為阻燃型銅芯材質。3.建筑供配電線路導線的選擇與設計3.1選擇合適的導線導線的選用需根據建筑物實際狀況進行選擇，其安全性導線的截面積和材質作為供配電設計的參考因素。建筑物內導線的材質通常有鋁和銅兩種。銅導線比鋁導線的價格要高，但銅的安全過載余量和安全性都比鋁線高，故在室內布線時得到了普遍的使用。對導線的截面積，切忌根據各用電器的額定功率計算，而應根據實際功率來5、計算，這既可以減少導線的截面積，又可以節約建筑配電線路的成本。選擇合適導線時還應注意布線，避免各個線路相互干擾。建筑物內擁有各種布線系統，如火警報警消防聯動系統、供電線路布線系統、辦公室自動化系統、閉路電視系統、通信自動化系統等。它們分為弱電系統和強電系統，弱電系統不易受干擾，而強電線路的電磁容易干擾弱電系統，影響弱電系統正常使用。在設計線路走向時應根據建筑物的實際狀況，在不影響各個線路的情況下進行設計。3.2配電回路電冰箱、有線電視、電話線等多路管線進入室內，這些管線中只有照明線路在頂板輻射之外，其他線路都是鋪設在地面，會產生線路交叉，由于有些建筑物的墊層較薄，管線一旦交叉之后，在地面墊層很6、難進行相應的處理，而照明線路是將頂棚燈的接線盒進行分線。有些住戶鋪設地板時，可能會將敷設在地坪內的管線弄斷，影響了建筑物的使用功能。針對這種情況可以將暗敷線路沿板孔、墻縫垂直或平行地面敷設，可在墻縫中有效解決管線交叉的問題，照明線路在利用墻的拐彎處利用接線盒進行分線。設計師還可以根據配電平面圖，了解建筑物中各個分支線路的具體情況，盡量避免線路交叉。3 . 3供配電線路的選擇優化模型高層建筑供配電線路選擇時，除了必須滿足安全可靠和技術要求外，還要考慮經濟性。經濟性既要節約投資費，又要減少年運行費。因此，存在一個按經濟電流密度選擇導線、電纜截面，從而使供配電線路經濟上最優。我國目前按最大負荷利用小7、時數來查經濟電流密度選擇導線、電纜截面。因此，據此選擇導線、電纜截面雖經濟，但不是最優。最優經濟電流密度還要同時考慮投資費、年運行費和計算年限期末固定資產余值代數和最小。應該根據導線的不同用途、不用使用情況以及使用方式選擇導線的截面積。無論是根據何種方式計算出的導線截面，最終都不能低于規范的要求。在高層建筑電氣設計中，正確地選擇導線，對于保證高層建筑供配電系統安全、可靠、經濟、合理地運行有著十分重要的意義。對經濟電流密度選擇供配電電力電纜進行進一步優化選擇，更有助于節約有色金屬與線路的投資決策，同時也有效地節約了電能。金屬消耗量和允許電壓損失最小才是高層建筑配電導線截面選擇優化的關鍵要素，通過8、這兩個要素能達到有效地節約投資和滿足正常配電的雙重效果，這對高層建筑配電網絡的工程設計具有一定的參考價值。4 建筑供配電變壓器選型設計4.1變壓器的優化設計在了解建筑物電氣系統負荷的情況下，在配電變壓器的選型和設計過程中，應根據合適的配電變壓器，并根據建筑物的用電總量調配建筑物的供電電壓和供電容量。對建筑物實際的電力負荷波動曲線進行計算，制定最優的配電變壓器設計方案，科學的調配建筑物用電負荷，盡量使建筑物的電力負荷曲線平穩，并達到較高的三相平衡度。移除線路中不必要的電氣設備和閑置配電容量，這既可以使建筑物的電能得到充分轉換和利用，又能降低建筑物的能耗，節約電能資源。配電變壓器對整個建筑物的供配9、電系統很重要。變壓器的內部有鐵心疊片，它通過交變磁力線內部鐵心的磁帶及渦流產生耗損，是其運行過程中產生空載損耗的主要原因。選擇質量好的鐵心，能降低變壓器空載損耗，當前節能型配電變壓器有非晶合鐵心變壓器和 S11、S13、S15 等型號的變壓器，改變了傳統意義上 S7 和 S9 疊片式鐵心結構，既降低了磁阻和變壓器運行過程中的空載電流，又提高了變壓器運行的功率因數，減少供配電系統的線損，提高供電質量。4.2變壓器的容量與數量的選擇合理選擇配電變壓器變電容量與使用數量，需從配電變壓器的投資費用、使用功能等考慮。建筑配電系統運行負荷功率較穩定時，可考慮在合理分配負荷的情況下減少變壓器的設計數量，應優10、選大容量、節能型配電變壓器。如建筑電氣系統計算負荷在 3000 kV?A 左右時，宜優選 3 臺 1000 kV?A 的變壓器，不要選擇選 6 臺 500kV?A 的變壓器，這既有利于 3 臺變壓器并聯進行經濟調度運行，又可以降低前者的損耗，提高經濟效益。5結束語本文闡述了建筑供配電的設計原則，分析怎樣選擇合適的導線和配電回路，探討了變壓器的優化設計和變壓器的容量與數量的選擇，運用科學的指導方法，結合實際建筑物狀況，為建筑供配電提供參考。參考文獻：1呂永躍.建筑供配電線路設計技術分析J.中國科技博覽，2012（24）.2葉婷婷.建筑電氣供配電系統節能設計研究J.硅谷，2013（6）.3劉昌明.建筑供配電線路的節能設計J.四川建筑科學研究，2011，37（1）.