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摘要：当今社会高速发展，为节约占地面积，许多开发商络绎不绝的选择高层建筑，然而高层住宅用电特点普遍表现为用电设备种类多、用电水平高、耗电量大、供电可靠性要求高。因此，设计人员无比会根据高层建筑的特点并结合当地供电系统的实际情况为其构建安全可靠、技术先进、经济合理的供配电系统，这将对高层建筑的可靠运行是很有必要的。本文就针对高层住宅供配电系统的设计进行探索与研究。
关键词：高层住宅;供电;配电;系统设计
十层及十层以上的住宅，我们称之为高层住宅，高层住宅的优点是可以节约土地，增加住房和居住人口，如同样的地基建六层住宅与建12层住宅，土地利用率、住房和居住人口可以提高一倍。然而在供配电系统设计上，电力故障突发性强，往往不以人们的意志为转移，即使供电部门管理得再到位，电网设施再先进，断电现象也在所难免。
一、高层建筑供配电系统概述
（一）高层建筑电气的特点
1.用电设备种类多从前，设备占整个投资的 10，现在设备会占整个投资的 40，比如地王 60、宏昌 50;设备功能亦不断增强。
2.用电量大，即负载密度大由于照明及空调负荷多，电梯等运输设备多，给排水设备多，所以用电量特别大负载密度在 60W/MM，高的有 200/MM。此数字是按照建筑面积来计算的。
3.供电可靠性要求高现代高层建筑均是采用两路独立的 10kV 电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在 15 秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。应急备用发电机组：过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快，故障率低等优点。应急备用发电机组必须是快速自起动的。按国外规定，应能在 15s 内恢复供电。从可靠性出发最好选用两台，自动并车。容量较小时也可选用一台。
二、高层建筑配电系统设计
（1）动力系统：
动力设备电源引自低压配电柜，一般动力配电采用树干式和放射式相结合的配电方式。大型较重要的负荷由专用回路供电。低压配电线路设短路保护、过载保护和接地故障保护。从低压柜出来垂直敷设至各层的电力干线均在竖井内桥架中敷设，其余地方的电力线路均在桥架内敷设或穿钢管沿吊顶、墙或楼板敷设。
（2）照明系统：
一般照明用电分别由楼的强电竖井内敷设插接母线供电，在每层强电竖井通过插接箱将电源引至各层照明总箱，再馈电给照明分箱、设备用房等场所的照明线路采用钢管埋楼板敷设，其余场所采用扣压式薄壁钢管在吊顶内或穿楼板敷设。应急照明采用应急疏散灯
（3）防雷、接地系统：
本工程属二级防雷建筑，在建筑物上设避雷网、针，防直击雷，利用柱主筋、屋面、梁内钢筋及护坡内钢筋作引下线和接地装置。屋顶避雷网通过Φ12园钢与主筋相连。高度超过45m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物应与防雷装置相连。屋顶设置避雷带，接地电阻不大于1Ω。
（4）高压系统
计算负荷经归纳计算并与供电部门协商后确定变压器台数，进行总容量计
（5）应急电源系统
由于高层住宅有许多负荷属一、二级负荷。考虑到上述因素，设计时采用了合适的连续输出的柴油发电机组作应急电源，发电机容量的选择除了满足住宅用户及所有消防设备的用电外，还考虑到当遇到停电时，整个住宅还能维持其基本运行所需的容量。其中主要考虑到主要电梯、污水处理设备、生活水泵系统设备的使用。
（6）低压配电系统
根据主楼负荷集中和楼层比较高的特点，主楼内一般工作照明、应急照明、卷帘门动力、空调风机盘管、防排烟动力等系统供电干线采用树干式配电。根据负荷大小和楼层层数的多少。各种用电负荷分为几个供电干线进衍配电：一般工作照明分5路，一路由地下2层至地上7层，二路由8层至14层，三路由15层至21层，四路由22层至27层，五路供28层;应急照明分两路：一路由地下2层至13层，二路由14层至28层;卷帘门、防排风系统为一路;空调风机盘管系统：一路由地上1层至9层，二路由10层至19层，三路由20层至28层。
除空调通风机盘管系统及28层工作照明系统干线采用电缆敷设在垂直竖井内，其余干线均采用封闭母线敷设在垂直竖井内，且每层段上设一插接箱，每层负荷引线与母线呈T形引出。
三、高层住宅低压配电系统设计应符合的规定：
1、高层公共建筑的低压配电系统，应将照明、电力、消防及其他防灾用电负荷分别自成系统。
2、对于容量较大的用电负荷或重要用电负荷，宜从配电室以放射式配电。
3、高层公共建筑的垂直供电干线，可根据负荷重要程度、负荷大小及分布情况，采用下列方式供电：
1）可采用封闭式母线槽供电的树干式配电;
2）可采用电缆干线供电的放射式或树干式配电;当为树干式配电时，宜采用电缆T接端子方式或预制分支电缆引至各层配电箱;
3）可采用分区树干式配电。
4、高层公共建筑配电箱的设置和配电回路的划分，应根据防火分区、负荷性质和密度、管理维护方便等条件综合确定;
5、高层公共建筑的消防及其他防灾用电设施的供电要求，应符合本规范第13章的有关规定;
6、高层住宅的垂直配电干线，应采用三相配电系统。
四、高层低压配电
1.高层大楼低压配电系统的接地方式为TN-C-S式。即将正常工作时有电流通过的N（中性线）于保护作用的PE线（保护线），只在变配电室内相接于同一地点，以后分开引出，彼此绝缘互不公用。 2.供电给电气竖井内配电箱的配电线路，其设备的PE保护线则从相应层电气竖井的PE专用铜排出，该专用PE铜排从低压配电柜引至电气竖井，并在地下一层电气竖井内作等电位联接，地盘距地0.5M墙上安装。
3.电气设备故障时，为防止人身间接接触电气火灾，采用了具有短路保护和过载保护的自动切断供电的保护措施。
五、住宅低压配电
1.每一层装设一个电度表，公用照明及动力电度表一般是装在总配电装置的位置上。
2.从照明配电箱、电度表箱一些设备引出的一些分支线路，它的保护线一定要逐一的分开并且连接到一些专用的带多个接线端子排或接线排上，严禁把许多根保护线拧在一起同时连接到配电箱外壳接地端子上。
3.消防用电的负荷应该与用电回路分开，同时能在火警时切断其他负荷，而保留消防负荷供电，这样可以保障安全。
4.在低压配电系统的末端，即个住宅配电箱或公共配电箱插座的回路地方发生单相接地故障的时候微型自动切断故障电流的灵敏度有可能不够，因此为了防止电击事故，为确保故障时的人身安全一般设置有漏电开关。
5.低压配电柜至各用电设备的配电线路为：ZR-YJV型和NH-YJV型电力电缆，沿托盘式（和梯式）电缆桥架至电气竖井，同时在竖井内引上，并且向各用电设备供电;二至十六层塔楼住宅部分配电，在竖井内一般采用封闭式母线槽作为主干线，每三层引出插接式配电箱到电表箱，之后由电表箱配置各户配电箱。
六、高层配电系统的安全性
供电电源在满足电力负荷的要求下，变电所的安全以及供配电系统可靠性至关重要。 高层住宅建筑一般存在大量的一级或二级负荷， 变压器台数往往只为两台或者两台以上， 并且还设有一台柴油发电机组。柴油发电机组的起动要求一般是： 一类高层建筑保护对象分级是一级建筑物的发电机组，应该设有自动启动装置，当市电中断时，机组应立即启动，并且能应在30s内供电，。同时由于不降低消防用电的可靠性， 一旦发生火灾，要求能够自动切除非消防用电负荷。
结语
高层建筑供配电系统应该要贯彻经济、合理、技术和材料先进的原则，仔细斟酌具体的设计细节，保证在建造时可以合理分配各个部件安装到位尽量减少误差达到安全的标准，设备的选择要按地点和位置来进行最佳的配置。在现在高层建筑供配电系统中最主要的是在建造完成后使用时的安全。总之供配电系统是否经济，运行是否能保持稳定、安全等方面，将决定其最终成果的优劣。
参考文献
[1]封淑玲.高层住宅的配电设计[J].科技资讯，2009.
[2]张志宏.浅谈住宅配电设计中易忽视的几个问题[J].现代建筑电气，2010.
关键词：高层住宅;供电;配电;系统设计
十层及十层以上的住宅，我们称之为高层住宅，高层住宅的优点是可以节约土地，增加住房和居住人口，如同样的地基建六层住宅与建12层住宅，土地利用率、住房和居住人口可以提高一倍。然而在供配电系统设计上，电力故障突发性强，往往不以人们的意志为转移，即使供电部门管理得再到位，电网设施再先进，断电现象也在所难免。
一、高层建筑供配电系统概述
（一）高层建筑电气的特点
1.用电设备种类多从前，设备占整个投资的 10，现在设备会占整个投资的 40，比如地王 60、宏昌 50;设备功能亦不断增强。
2.用电量大，即负载密度大由于照明及空调负荷多，电梯等运输设备多，给排水设备多，所以用电量特别大负载密度在 60W/MM，高的有 200/MM。此数字是按照建筑面积来计算的。
3.供电可靠性要求高现代高层建筑均是采用两路独立的 10kV 电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在 15 秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。应急备用发电机组：过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快，故障率低等优点。应急备用发电机组必须是快速自起动的。按国外规定，应能在 15s 内恢复供电。从可靠性出发最好选用两台，自动并车。容量较小时也可选用一台。
二、高层建筑配电系统设计
（1）动力系统：
动力设备电源引自低压配电柜，一般动力配电采用树干式和放射式相结合的配电方式。大型较重要的负荷由专用回路供电。低压配电线路设短路保护、过载保护和接地故障保护。从低压柜出来垂直敷设至各层的电力干线均在竖井内桥架中敷设，其余地方的电力线路均在桥架内敷设或穿钢管沿吊顶、墙或楼板敷设。
（2）照明系统：
一般照明用电分别由楼的强电竖井内敷设插接母线供电，在每层强电竖井通过插接箱将电源引至各层照明总箱，再馈电给照明分箱、设备用房等场所的照明线路采用钢管埋楼板敷设，其余场所采用扣压式薄壁钢管在吊顶内或穿楼板敷设。应急照明采用应急疏散灯
（3）防雷、接地系统：
本工程属二级防雷建筑，在建筑物上设避雷网、针，防直击雷，利用柱主筋、屋面、梁内钢筋及护坡内钢筋作引下线和接地装置。屋顶避雷网通过Φ12园钢与主筋相连。高度超过45m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物应与防雷装置相连。屋顶设置避雷带，接地电阻不大于1Ω。
（4）高压系统
计算负荷经归纳计算并与供电部门协商后确定变压器台数，进行总容量计
（5）应急电源系统
由于高层住宅有许多负荷属一、二级负荷。考虑到上述因素，设计时采用了合适的连续输出的柴油发电机组作应急电源，发电机容量的选择除了满足住宅用户及所有消防设备的用电外，还考虑到当遇到停电时，整个住宅还能维持其基本运行所需的容量。其中主要考虑到主要电梯、污水处理设备、生活水泵系统设备的使用。
（6）低压配电系统
根据主楼负荷集中和楼层比较高的特点，主楼内一般工作照明、应急照明、卷帘门动力、空调风机盘管、防排烟动力等系统供电干线采用树干式配电。根据负荷大小和楼层层数的多少。各种用电负荷分为几个供电干线进衍配电：一般工作照明分5路，一路由地下2层至地上7层，二路由8层至14层，三路由15层至21层，四路由22层至27层，五路供28层;应急照明分两路：一路由地下2层至13层，二路由14层至28层;卷帘门、防排风系统为一路;空调风机盘管系统：一路由地上1层至9层，二路由10层至19层，三路由20层至28层。
除空调通风机盘管系统及28层工作照明系统干线采用电缆敷设在垂直竖井内，其余干线均采用封闭母线敷设在垂直竖井内，且每层段上设一插接箱，每层负荷引线与母线呈T形引出。
三、高层住宅低压配电系统设计应符合的规定：
1、高层公共建筑的低压配电系统，应将照明、电力、消防及其他防灾用电负荷分别自成系统。
2、对于容量较大的用电负荷或重要用电负荷，宜从配电室以放射式配电。
3、高层公共建筑的垂直供电干线，可根据负荷重要程度、负荷大小及分布情况，采用下列方式供电：
1）可采用封闭式母线槽供电的树干式配电;
2）可采用电缆干线供电的放射式或树干式配电;当为树干式配电时，宜采用电缆T接端子方式或预制分支电缆引至各层配电箱;
3）可采用分区树干式配电。
4、高层公共建筑配电箱的设置和配电回路的划分，应根据防火分区、负荷性质和密度、管理维护方便等条件综合确定;
5、高层公共建筑的消防及其他防灾用电设施的供电要求，应符合本规范第13章的有关规定;
6、高层住宅的垂直配电干线，应采用三相配电系统。
四、高层低压配电
1.高层大楼低压配电系统的接地方式为TN-C-S式。即将正常工作时有电流通过的N（中性线）于保护作用的PE线（保护线），只在变配电室内相接于同一地点，以后分开引出，彼此绝缘互不公用。 2.供电给电气竖井内配电箱的配电线路，其设备的PE保护线则从相应层电气竖井的PE专用铜排出，该专用PE铜排从低压配电柜引至电气竖井，并在地下一层电气竖井内作等电位联接，地盘距地0.5M墙上安装。
3.电气设备故障时，为防止人身间接接触电气火灾，采用了具有短路保护和过载保护的自动切断供电的保护措施。
五、住宅低压配电
1.每一层装设一个电度表，公用照明及动力电度表一般是装在总配电装置的位置上。
2.从照明配电箱、电度表箱一些设备引出的一些分支线路，它的保护线一定要逐一的分开并且连接到一些专用的带多个接线端子排或接线排上，严禁把许多根保护线拧在一起同时连接到配电箱外壳接地端子上。
3.消防用电的负荷应该与用电回路分开，同时能在火警时切断其他负荷，而保留消防负荷供电，这样可以保障安全。
4.在低压配电系统的末端，即个住宅配电箱或公共配电箱插座的回路地方发生单相接地故障的时候微型自动切断故障电流的灵敏度有可能不够，因此为了防止电击事故，为确保故障时的人身安全一般设置有漏电开关。
5.低压配电柜至各用电设备的配电线路为：ZR-YJV型和NH-YJV型电力电缆，沿托盘式（和梯式）电缆桥架至电气竖井，同时在竖井内引上，并且向各用电设备供电;二至十六层塔楼住宅部分配电，在竖井内一般采用封闭式母线槽作为主干线，每三层引出插接式配电箱到电表箱，之后由电表箱配置各户配电箱。
六、高层配电系统的安全性
供电电源在满足电力负荷的要求下，变电所的安全以及供配电系统可靠性至关重要。 高层住宅建筑一般存在大量的一级或二级负荷， 变压器台数往往只为两台或者两台以上， 并且还设有一台柴油发电机组。柴油发电机组的起动要求一般是： 一类高层建筑保护对象分级是一级建筑物的发电机组，应该设有自动启动装置，当市电中断时，机组应立即启动，并且能应在30s内供电，。同时由于不降低消防用电的可靠性， 一旦发生火灾，要求能够自动切除非消防用电负荷。
结语
高层建筑供配电系统应该要贯彻经济、合理、技术和材料先进的原则，仔细斟酌具体的设计细节，保证在建造时可以合理分配各个部件安装到位尽量减少误差达到安全的标准，设备的选择要按地点和位置来进行最佳的配置。在现在高层建筑供配电系统中最主要的是在建造完成后使用时的安全。总之供配电系统是否经济，运行是否能保持稳定、安全等方面，将决定其最终成果的优劣。
参考文献
[1]封淑玲.高层住宅的配电设计[J].科技资讯，2009.
[2]张志宏.浅谈住宅配电设计中易忽视的几个问题[J].现代建筑电气，2010.