建筑配电

建筑配电（精选十篇）

建筑配电 篇1

关键词：建筑,低压,配电,系统

低压配电系统一般是指变电所低压侧至用电设备的电气线路。在建筑中, 室内配电系统属于低压配电系统。

1 低压配电系统的配电要求

低压配电系统一般应满足下列要求:a.变电所的位置应尽可能接近负荷中心;b.做到技术先进、经济合理、操作安全和维护方便, 能适应电负荷发展的需要;c.满足用电负荷对电能可靠性的要求;d.满足用电负荷对电能质量的要求;e.配电系统的电压等级一般不宜超过两级;f.单相用电设备适当分配, 力求三相负荷平衡;g.应采用并联电容器作为无功补偿, 达到电力部门所要求的功率因数。

2 低压配电系统的供电方案

2.1 单电源供电方案

单电源供电方案的特点是单电源、单变压器, 低压母线不分段, 优点是造价低、接线简单, 缺点是系统中电源、变压器、开关及母线当中的任一环节发生故障或检修时, 均不能保证供电, 因此供电可靠性低, 可用于三级负荷。

2.2 双电源供电方案

2.2.1 双电源, 双变压器, 低压母线分段系统

优点是电源、变压器和母线均有备用, 供电可靠性较电电源方案有很大的提高。缺点是没有高压母线, 高压电源不能在两个变压器之间灵活调用, 而且造价较高。

2.2.2 双电源, 双变压器, 高、低压母线均分段系统

优点是增加了高压母线, 供电的可靠性有更大的提高, 缺点是投资高用于一级负荷。

3 低压配电系统的接线方式

民用建筑低压配电方式的选择对提高用电的可靠性和节省投资有着重要意义。民用建筑低压配电线路的基本配电方式有:放射式、树干式和混合式三种。

3.1 放射式

其优点是配电线相对独立, 发生故障互不影响, 供电可靠性较高;配电设备较集中, 便于维修、管理。但系统灵活性差, 线路有色金属消耗较多。投资较大。一般用于以下情况:设备容量大、负荷性质重要;每台设备的负荷不大, 但位于变电所的不同方向, 或在有潮湿, 腐蚀性环境的建筑物内。

3.2 树干式

树干式接线, 不需要在变电所低压侧设置配电盘, 而是从变电所低压侧的引出线经过空气开关或隔离开关直接引至室内。这种配电方式使变电所低压侧结构简单化, 减少电气设备需用量, 有色金属的消耗减少, 且提高了系统的灵活性。这种接线方式的主要缺点是:当干线路发生故障时, 停电范围很大, 因而可靠性较差。

采用树干式配电必须考虑干线的电压质量。一般用于容量不大或用电设备布置有可能变动时对供电可靠性要求不高的建筑物。例如, 对高层民用建筑内, 当向楼层各配电箱供电时, 多采用分区树干式接线的配电方式。有两种情况不宜采用树干式配电:一是容量较大的用电设备, 因为它将导致干线的电压质量明显下降, 影响到接在同一干线上的其他用电设备的正常工作, 因此, 容量大的用电设备必须采用放射式供电;另一种是对于电压质量用电设备的布置比较均匀, 容量不大、又无特殊要求的场合。

3.3 混合式

混合式接线是放射式和树干式的综合运用, 具有两者的优点, 在现代建筑中广泛应用。

4 低压配电设备

4.1 低压配电箱

配电箱是按照供电线路负荷的要求将各种低压电器设备构成一个整体装置, 用来接受和分配电能, 是动力系统和照明系统的配电和供电中心建筑物内均需安装合适的配电箱, 用电负荷小的只设一个, 而用电负荷大的或建筑面积大的建筑物, 则应设置总配电箱和分配电箱。

配电箱的类型可按不同的方法归类:按功能分, 有电力配电箱、照明配电箱、计量箱和控制箱;按结构分, 有板式、箱式和落地式。按使用场所分, 有户外式和户内式, 户内式又分为明装和暗装, 还可分为成套配电箱和非成套配电箱。成套配电箱可分为电力配电箱、照明配电箱。

4.1.1 电力配电箱

电力配电箱按实际需要, 根据国家有关标准和规范, 统一设计。电力配电箱种类很多, 配电箱内部主要有刀开关、熔断器等。刀开关额定电流一般为400A, 适用于交流500V以下的三相系统电力配电, 主要用于工矿企业的车间及生产部门。

4.1.2 照明配电箱

标准照明配电箱是按国家标准统一设计的。箱内主要装有控制各支路的刀闸开关或自动空气开关、熔断器、漏电保护开关等。主要用于工业与民用建筑中在交流50Hz额定电压不超过500V的照明和小型动力系统中, 作为线路的过载、短路保护之用。常用的照明配电箱有悬挂式低压照明配电箱 (XXM系列) 和嵌墙式低压照明配电箱 (XRM系列) 。

选择配电箱一般应优先选用通用的标准配电箱, 这样有利于设计、施工。另外, 还需从以下几个方面考虑:根据负荷性质和用途, 确定配电箱的种类;根据控制对象的负荷电流的大小、电压等级和保护要求, 确定配电箱主回路和各支路的开关电器、保护电器的容量和电压等级;配合使用环境和场所的要求, 选择配电箱的形式、外观、防火、防潮等。

安装配电箱, 位置的选择十分重要。恰当的选择能节约设备费用、电能, 保证供电的质量、维修方便。配电箱应设置在干燥、通风、采光好、进出线方便的地方且这个位置应方便操作、检修。配电箱所在位置还应尽可能靠近负荷中心。对于高层建筑, 各层配电箱应尽可能布置在同一方向、同一位置, 以利于施工安装与维修管理。

4.2 电度表

4.2.1 电度表的结构和原理

电度表是依据电磁感应的原理制造的。

铁心A的线圈匝数少, 导线粗, 与负荷串联, 叫做电流线圈。铁心B的线圈匝数多, 导线细, 与负载并联, 叫做电压线圈。当交流电电流通过电度表的电流线圈和电压线圈时, 产生两个交变磁通, 同时在铝盘上会产生涡流, 涡流与交变磁通相互作用产生电磁力, 形成转动力矩, 使铝盘转动。

铝盘转动时, 与永久磁铁C相互作用, 产生与铝盘转动方向相反的制动力矩。当转动力矩与制动力矩平衡时, 铝盘以恒定的速度转动。铝盘的转数与负载消耗的电能成正比, 因而能测出所消耗的电能, 这就是单相电度表工作的原理。

4.2.2 电度表的接线方法

电度表的接线方法是电流线圈与负载串联, 电压线圈与负载并联, 遵守电流端钮的接线规则。电流线圈的电源端钮必须与电源连接, 另一端钮与负载连接;电压线圈的电源端钮可与电流线圈的任一端钮连接, 另一端钮则跨接到被测电路的另一端。

结束语

低压配电系统正在向小型化、多功能方向发展, 现场总线技术的发展与应用将提高智能化低压电器产品在网络上的兼容性和系统运行的可靠性, 并最终给用户带来实惠。

参考文献

[1]机械工业部.GB50057-94建筑物防雷设计规范[S].北京:中国计划出版社, 2000.

建筑供配电综合作业 篇2

1.某高层建筑内设变电所一处，有两回10kV电源进线，拟选用4台变压器中，2台800kVA变压器T1、T2向空调制冷机组供电，各有5个出线回路，全部为三级负荷；

1台630kVA变压器T3向动力设备供电，共有6个出线回路，其中2个回路为一级负荷中特别重要负荷，1个回路为一级负荷，2个回路为二级负荷，1个回路为三级负荷；

另1台1000kVA变压器T4向照明设备供电，共有10个出线回路，其中3个回路为一级负荷中特别重要负荷，2个回路为一级负荷，3个回路为二级负荷，2个回路为三级负荷；

同时设一350kW自备柴油发电机，向一级负荷中特别重要负荷供电。试根据上述条件设计两种不同的变电站主结线，并比较优劣。1)负荷分析

由已知条件分析：

1.该建筑用电负荷应属于城乡居民用电负荷或商业负荷。应分别考虑两种用电类型的特点。

居民用电：具有逐年增长的趋势以及明显的季节波动。

商业建筑：覆盖面积广，用电平稳以及季节性波动，用电大多处于高峰时段，还应考虑节假日商业用电增加的特点。

2.建筑已知的用电设备包括空调，动力以及照明设备均属于保障型设备，这些用电负荷除了电力部门停电检修或电力系统故障情况下不可运行外,其它情况下人们需要它时就能立即投入运行。在这些负荷中,餐厅、厨房、走道处的少数用电设备,即使在电气系统停电时也要供给少量的电能,以维持人们最基本的生活需要。

3.根据题目所给条件，建筑负荷按等级划分别包括一级负荷（包括特别重要负荷），二级负荷和三级负荷。

一级负荷：要求有两个独立电源供电（包括引自不同发电厂，区域变电站或设备用发电机等），其中特别重要负荷应设独立应急电源。二级负荷：要求有要有不来自同一变压器的两回线路供电。三级负荷：无特殊要求。2)高压主结线分析

工程设计常用的主结线结线方式淘汰原因： 单母线（不分段）单回路进线结线：一旦电源或母线出现故障，所有用电设备均无法使用，因此只用于三级负荷。

单母线（不分段）双进线回路(并列运行)结线:两回10KV进线要满足一级负荷要求，至少应来自不同区域变电站，无法满足两电源的同期要求。

单母线（不分段）双进线回路(一进一出)结线：这种方式为单回进线显然不符。单母线带旁路结线：检修形式较复杂，操作程序繁琐，常用于110KV高压变电站主结线。

无母线结线：变压器数与10KV进线回数限制，无法采用。

分析筛选：单母线双进线回路(一备一用)结线和单母线分段结线。

单母线（不分段）双进线回路(一备一用）结线：一个电源作为工作电源向母线供电，另一个电源做备用电源，两台进线断路器之间有联锁结构。

题目提供两回10KV电源进线，出线回路为4，并未超过5回且每回路总容量均未大于5（7）KVA。因此，可以采用单母线一备一用结线方式。

优点：1.正常工况下，与单进线回路类似，结线简单，清晰，使用设备少且母线可延伸接线。

2.两路电源作为工作电源和备用电源，供电可靠性高，可以满足所有等级的电力负荷。

3.两电源间可以任意切换，方便检修维护。

单母线分段结线：分段母线在每一段母线上接一个电源，在母线之间用联络柜分断，各段母线分别引出出线(双电源并列运行对电源要求苛刻,不予考虑双电源一备一用运行,与分列运行类似,不予解释)。

题目提供两回10KV电源进线，出线回路为4，并未超过10（15）回且每回路总容量均未大于15KKVA。因此可以采用单母线分段结线方式。

优点：1.两母线段可并列运行，以可分裂运行

2.重要用户可以用双回路接于不同母线段，保证不间断供电。3.任一段母线或母线隔离开关检修，只停该段，其他段可继续供电，减小了停电范围。3)确定高压主结线

单母线分段结线方式可靠性高，技术成熟，是民用电气设计常用主结线方式之一，因此决定采用这种结线方式，且两回10KV高压母线分别向两台变压器供电: 两10KV母线间应设置联锁装置（可选用机械互锁或电气互锁）。

题中变压器容量均未超过1250KVA,所以变电所中压开关应设“中压负荷开关+熔断器”的保护装置。具体开关，部件将在高压主结线图上说明。4)低压主结线分析

与高压主结线相比，低压主结线可采用样式较少，常按负荷等级分类，将不同等级负荷分布在不同低压母线上，其中包含一级负荷中重要负荷时，接线间采用分段链接或并联在双重母线上等方式来确保其稳定运行。5)确定低压主结线

题目要求变压器带不同等级负荷，因此无法通过负荷按等级分母线连接来优化设计。

已知负荷中包括一级负荷中的特殊负荷，在双重电源的基础上应添加独立于电网的应急电源即柴油发电机等，并根据要求选择是否与外电源接线联锁。

互感器，避雷器，电容补偿装置等元件将在低压主结线图上表示。6)绘制高低压主结线 附图1-1(单母线分段接法)

2.某高校教学办公楼高60m，建筑面积约20000m2，教学管理采用计算机系统，请回答以下问题：

①判断下述电力负荷的负荷等级：教学管理计算机系统（2）、设备用房电气照明（1）、主要通道照明（1）、消火栓泵（1）、喷淋泵（1）、排水泵（2）、消防电梯（1）、生活水泵（2）、客梯（1）。

②已知该教学楼的电气负荷密度为45W/m，试估算整栋楼的电力负荷、选择大楼电源电压等级并扼要说明原因。Pc=ρs=45x20K=900KW 经计算，电路需要的输送功率为900KW，查表分析，应采用10KV架空线或电缆输电到楼内变电所经变压处理后使用。

③该建筑是否需要备用电源？若需要，请选择备用电源型式并简单说明理由。

需要，可采用EPS应急电源，UPS应急电源或柴油发电机组。柴油电动机：

柴油发电机组的容量较大，可并机运行且延续供电时间长，还可独立运行，不与地区电网并列运行，不受电网故障的影响，可靠性较高。尤其对某些地区常用市电不是很可靠的情况下，把柴油发电机作为备用电源，既能起到应急电源的作

2用，又能经过低压系统的科学优化，将一些平时衡量重要的负荷在停电时应用，因此在工程中获得普遍的应用。

但柴油发电机组的推广也带来诸多问题，首选是动用面积较大，除发电机组外，还需考虑控制、配电、油箱等附属设备间，对平面和空间请求较高，加上储油间本身是一个火灾隐患，因而还需对其举行防火处理。在城市用地日趋紧张的情况下，也应考虑其经济科学性。其次，柴油发电机组带来的噪音、振动、排烟、通风、防潮、防冻的问题也很严重，这和现在所倡导的环保理念也方枘圆凿，尤其是对环保请求较高的医院、商业中心及高档商务楼更不合适。再次，柴油发电机的运行必须是在市电同时失去的情况下才能启动，严禁和市电并列运行。采用蓄电池作为应急电源：

主要指许可短时电源中断的应急电源装置EPS和不间断电源装置UPS。蓄电池是一种能量转换装置，充电时将电能转换成化学能而被存贮留蓄电池中，放电时又将化学能转换成电能供负荷职业。蓄电池充电和放电均为直流，因而变配电所蓄电池的充电电源需由交流电源经整流获得。

其中，UPS能作为不间断供电设备，是因为当市电异常转为电池供电或市电恢复正常后将负载切换到市电时的切换时间是10mS。而10mS的断电时间属于计算机正常工作情况，即计算机不向市电或UPS摄取能量的时间是10mS。所以，UPS广泛应用于计算机、程控交换机、数据处理系统、医疗诊断仪及精密电子仪等不能中断供电的场所。但因为UPS是只要开机，就连续不间断的工作，因此，寿命相对较短，一般为8年左右。价格却是同容量的EPS的1.5倍。UPS对使用环境要求也很高，只能放在计算机房或空调房间。EPS产品具有以下特点：

1.电网有电时，处于静态，无噪音；有市电时，小于60db。不需排烟、防震处理。而且具有无公害、无火灾隐患的特点。

2.自动切换，可实现无人值守，节能，电网供电与EPS电源供电相互切换时间均为0.1～0.25S。

3.带载能力强，EPS适应于电感性、电容性、及综合性负载的设备，如电梯、水泵、风机、办公自动化设备、应急照明等。4.使用可$$$、主机寿命长达20年以上。

5.适应恶劣环境，可放置于地下室或配电室，甚至建筑竖井里 可以紧$$$应急负荷使用场所就地设置，减少供电线路。

6.对于某些功率较大的用电设施，如：消防水泵、风机，EPS还可直接与电机相连变频启动后，再进入正常运行状态，可省去电机的软启动和控制箱等设置。7.应急备用时间：标准型为60分钟（有延时接口），可长可短。价格比较：

400KW的EPS柜的总价为1，500，000元左右。如果将这些400KW的消防设备采用柴油发电机组作为应急电源，则以美国康明斯柴油发电机为例。需要注意的是，在进行价格比较时，要以负载功率为准。即选用EPS时，其选用的功率与负载功率为1∶1即可，而选用柴油发电机时，其常载功率与负载功率应为1.3 ～1.5 ∶1方可。所以，400KW的负载，用柴油发电机组则需用DFJB KTA－38G2 600KW 规格。该机组价格为1，375，519元。但是当使用柴油发电机组时，除机组本身价格之外，还需油罐（2～5万元）、自启动（3～6万元）、噪音治理费（1～2万元）、通风、排烟、冷却（2～3万元）、机组本身消防措施、水幕灭火或二氧化碳灭火（5～7万元）、基建房屋费用（2～5万元），所以计算使用柴油发电机组费用时除机组购置价格之外，还需外加其他辅助装置费用约15～28万元，现以18万元计算，即选用柴油发电机组总价为1，555，519元。所以，二者价格相差不多。

将各容量EPS与柴油发电机价格做比较将得出如下结论： 当EPS容量小于250KW时，其价格要小于进口柴油发电机组的综合造价。反之，当EPS容量介于250KW和400KW之间时，其价格接近于进口柴油发电机组的综合造价,当大于400KW时EPS造价将高于柴油发电机。

综上，选择EPS型应急电源最为合理。

④变配电所宜设在建筑什么位置？对周围环境有何要求？

根据进线方式，变电所内变压器，开关等部件选择不同，变电所选址也不同。实际选址应参考国家规范。

⑤若选柴油发电机作为备用电源，宜设在建筑什么位置？对周围环境有何要求？

发电机房的位置选择

1.发电机房宜靠近一级负荷或配变电所,可设置在建筑物的首层、地下一层或地下二层。

2.当设置在地下室时，宜至少一面靠外墙的非主入口及背风侧，以便于设备的进出、通风及排烟等。

3.应便于设备运输、吊装和检修。

4.应避开建筑物的主要出入口及主要通道；以免在机组定期维修、保养时，影响人员进出。

5.不应设置在厕所、浴室等潮湿场所的下方或相邻，以免渗水影响机组运行

参考文献：

雍静 《供配电系统》

韩贵文 《高层建筑电气负荷计算分析》 龙莉莉 《建筑供配电课程讲义》

筑龙网 《高层建筑变电所低压母线主结线分析》 百度文库《EPS与柴油发电机比较研究》

《应急电源柴油发电机》

高层建筑供配电设计 篇3

关键词：供电；配电；系统设计；设计原则；

引言：随着国民经济建设的快速发展，城市建设规模得到进一步的扩大，高层建筑数量日益增加，这对建筑内部用电设备的安全也提出了更高的要求。供配电系统是高层建筑重要的电气设备，担负着建筑内部供配电的重任，在确保建筑各种电气设备日常运作方面也发挥着不可替代的作用。目前，许多高层建筑内部结构较为复杂，用电设备种类繁多，包括一些大型机械动力设备、电气设备和照明系统等，对建筑供配电系统的要求比较高。若建筑工程在初期没有做好供配电系统的设计工作，不仅会导致供配电系统在运行过程中出现一些质量问题，而且给建筑物的带来一定的安全隐患。因此，建设单位必须重视供配电系统的设计工作，从而为建筑内部的运作提供一個安全的用电环境。

一、建筑供配电系统设计原则

1.1 要满足建筑物内部电气系统功能正常发挥

供配电系统节能设计过程中，要以满足建筑物内部电气系统功能正常发挥作为设计方案的基本前提，如供配电系统要满足建筑物内部各机械动力设备系统、电气设备系统、照明系统、以及消防报警安防系统安全可靠用电需求；要满足照明房间或场所的照度、色温、显色指数等技术要求；要满足中央空调系统、通风空调系统基本温度、湿度用电需求；要满足电梯等电机拖动系统安全用电需求。满足建筑物功能安全稳定、节能经济的高效正常发挥是高层复杂建筑供配电系统节能设计必须遵守的基本前提。

1.2供电线路的安全性

供电线路的安全可靠性十分重要。根据建筑物的性质、要求、用电设备的分布和环境特征等因素对供电线路进行布线控制。外部热源、灰尘聚集、腐蚀或污染都会对布线系统造成或大或小的影响，受冲击、振动、建筑物的伸缩以及沉降等各种各样的外界因素都会对布线系统造成损坏。消防用电设备应采用专用的回路供电，消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟风机等高层民用消防用电设备供电，自动切换装置设置在最末一级配电箱，应根据相关规范进行配电线路的敷设。在一些工程电气设计中，地下室车库应急照明配电直接在出库墙以明装方式安装使用，倘若发生火灾，由于配电箱没有防水措施，很容易被烧毁，因此放置配电箱应设置专业配电间，避免因意外影响应急照明供电的可靠性。

如果配电系统出现安全问题，将会造成难以估计的损失。因此，安全可靠性是配电系统最重要的因素。用电负荷根据供电可靠性及中断供电所造成的损失或影响程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。电能质量将影响到电器设备的使用寿命，目前，各种高端精密仪器不断普及，对电能质量要求随之增加，配电线路设计合理性关乎电能质量好坏，因此，线路设计也十分重要。

1.3要综合考虑供配电系统运行经济效益

在供配电系统节能设计过程中，不要一味追求设计阶段的节能效果，而忽略了系统后期运行维护费用。要从设计、施工、运维维护等方面，综合考虑供配电系统节能设计方案的实际经济效益。应综合考虑运行维护期间长期的节能降耗措施，使设计阶段增加的少量额外投资，能在几年或较短时间内就能通过合理的节能降耗措施相抵扣，从而有效提高设计方案的节能经济效益。

1.4要用发展眼光进行供配电系统节能设计

设计方案的节能效果要从长远发展眼光着手，要从建筑物后期扩建、周围环境、以及电气系统投运后功能性能等方面，在设计方案中始终贯彻经济、合理、技术先进、材料新型、以及设计方案不会短期落伍等设计理念，精心考虑、详细计算、以及仔细斟酌供配电系统节能设计方案中的具体设计细节，确保整个设计方案具有较高节能经济性。提高设备运行效率，减少电能的直接或间接损耗，在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，尽可能减少建设投资，最大限度的减少电能与各种能源的消耗。做到选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用，提高能源的综合利用率。

二、现代高层建筑供配电系统设计要求

现代高层建筑在进行供配电系统设计中，要严格遵循国家相关标准规范，使最终的设计效果达到预定要求。供配电系统设计具体要达到以下几个方面的要求：一、设计的可靠性；二、设计的节能性；三、设计的安全性。高层建筑设计的可靠性要求包管的供电电源能够满足建筑内部各项用电负荷的需求，能够确保一、二类负荷的供电稳定性，同时要求用电负荷的电能质量达到国家相关规范要求；高层建筑由于其整体结构的巨大的原因，使得相应配备的供配电线路长度很长，长距离供电容易产生线路损耗及电压损失，不利于电能的有效利用，为了节约能源，可以通过优化设置配电压器的方式来减少不必要的能源损耗；供配电系统安全性设计是整个设计中极为重要的一环，设计过程中力求系统的简单可靠，保证系统实际操作中不会产生危险，便于检修维护。

三、现代高层建筑常用的供配电系统

现代高层建筑不同于普通建筑，其对建筑安全性能的要求更高。目前高层建筑常用的配电系统如下：一、双电源各自独立的系统；二、设有应急发电机组的系统；三、带不间断电源装置的供电系统。双电源各自独立系统主要应用于一类高层建筑，该系统要求两个外部电源是相互独立的，目的在于满足建筑消防负荷的要求。此外还需要设置附带自动投入装置的专用馈电线路，此线路相对正常电源独立。双电源各自独立系统能够在高层建筑发生火灾时，及时地切断非消防电源，同时保障对消防负荷的有效供电；高层建筑中设置应急发电机组，目的是为了在紧急状况下向重要性较高的负荷进行供电，提升了供电的可靠性。通常高层建筑应急发电系统在断电状况下快速启动的时间要求为15秒到30秒之间，供电中断的时间不允许超过这个范围。但在实际运用过程中也会出现一些问题，比如在供电网络一回路发生故障而外部电源并没用停止供电的情况下，备用应急发电机组是不会启动发电的，这样一来可能会造成消防负荷长时间处于断电状态，此外尽管机组自动启动了，若发电机出线回路发生故障，那么也将无法保障重要负荷的用电；对于不间断电源装置供电系统而言，其设置的目的在于对那些极为重要的负荷进行供电保障，一些高层建筑在建立发电机组供电的基础上，又设置不间断电源装置，以提高重要负荷用电的可靠性。不间断电源装置主要应用在对连续供电要求极高或中断供电时间要求为毫米级的供电系统中。

结束语：

高层建筑的出现改变了传统城市的规划格局，为城市居住者创建了一个舒适的生活、工作环境，同时也促进了经济的发展，为城市添加了一道独特的风景线。高层建筑供配电系统是建筑实现各种功能的前提，没有合理的供配电设计，高层建筑中的各种电气设备、机电设施等就无法正常运转，建筑自身的性能无法得到充分发挥。因此，相关设计部门一定要重视高层建筑供配电系统的设计工作，通过科学合理的设计促进供配电系统的安全运行，实现高层建筑各项功能，以便更好地服务于建筑使用者。

参考文献：

[1] 王川，王开胜.浅谈高层建筑高低压供配电系统的设计[J].城市建设理论研究（电子版），2012，41（33）：52-54.

建筑直流配电系统研究 篇4

1建筑直流配电的需求与实践

1.1建筑与电能

对建筑内用电负荷性质进行分类研究, 发现有很多负荷需要直流电源。如计算机和网络设备、手机充电器、LED照明设备、电梯、电视机、微波炉、变频电冰箱、变频洗衣机、变频空调机及将来被广泛使用的电动汽车电池等。目前只能通过AC/DC转换获取直流电源。建筑内需要直流配电系统, 减少电源转换, 提高电能的使用效率。

建筑内新能源的使用有着巨大的生命力。电梯再生发电、光伏发电、微型燃气轮机、风力发电、燃料电池等均可向建筑提供直流电源。尤其是电梯再生发电和光伏建筑一体化 (building integrated photovoltaic, BIPV) 发出的是直流电力, 如果在发电的瞬间不能全部使用完毕, 可能导致向电网馈电, 这往往不能得到电网的允许。使用交流电早已成为消费者的习惯。建筑内使用交流电为主配电系统, 考虑到目前DC/DC (直流变直流) 转换器越来越便宜, 在建筑内构造直流配电微电网越来越容易实现, 从而实现节约电能指日可待。

1.2直流配电微电网的研究现状

为利用可再生能源进行分布式发电, 学者们提出了微电网 (Micro Grid, MG) [1,2,3]的概念。直流微电网是广义微电网的一个分支, 是结合了微型电源、负荷和控制装置的一种电网形式。其中微型电源包括电梯再生发电、微型燃气轮机、风力发电、光伏发电、燃料电池等分布式电源和储能装置。通过一条公共的直流母线将所有微电源连接起来成为独立可控系统。

各国学者对广义微电网已经有大量研究, 但对直流微电网或配电系统研究还较少。美国在微电网方面的研究[4]由三部分组成: (1) 由美国能源部输电与能源可靠性办公室和加利福尼亚能源委员会 (CEC) 资助的微电网研究计划; (2) 由美国能源部与GE公司合作, 将微电网的控制、保护与能量管理集成于一体; (3) CEC资助的DUIT项目。欧盟的微电网研究[5,6]主要分为两个阶段:第一阶段是欧盟第五框架计划 (FP5) , 取得了一些具有启发意义的研究成果;第二阶段为欧盟第六框架计划 (FP6) , 研究内容包括控制器、更好的控制策略、控制与通信的集成、标准、微电网的影响及很多的试验。目前, 欧洲的微电网示范项目主要有希腊斯诺斯岛微电网、德国曼海姆Wallstadt居民区示范工程、西班牙LABEIN项目、葡萄牙EDP项目、意大利CESI项目和丹麦ELTRA项目等。日本的微电网研究[7,8]定位于能源供给多样化、减少污染、满足用户的个性化电力需求, 强调微电网的控制与电储能。目前, 日本在微电网示范工程的建设方面处于世界领先地位。

国内直流微电网的研究还刚刚起步。2012年9月14日国家能源局发布的“关于申报分布式光伏发电规模化应用示范区的通知”中, 对分布式的光伏发电项目 (含建筑光伏BIPV) 实行单位电量定额补贴政策, 对自发自用电量和多余上网电量实行统一补贴标准。

2建筑直流配电系统的构成

目前国内建筑中有实际意义的分布式电源包括建筑光伏BIPV和电梯再生发电。未来会有更多的分布式电源 (如微型燃气轮机、风力发电、燃料电池等) 在建筑内使用, 不同的分布式电源的控制策略会有差别。

2.1 系统构成及相应技术问题

建筑直流配电系统构成由图1所示。由交流/直流变换器 (AC/DC) 、直流母线、分布式电源、直流负荷、蓄能器、开关及保护装置 (图中未画出) 6部分组成。

参考文献[11]对直流配电系统的关键技术作了综述。日本人认为直流母线的电压取380V较为合适并得到了美国人的认可[9], 也可以通过DC/DC变换得到一个45V低电压构成双母线系统[10,11], 高电压向功率较大的直流负荷提供电能, 低电压为小功率家用电器服务。直流配电的保护系统应特别引起注意, 快速型断路设备的应用提高了系统的可靠性, 已有较为成熟的经验 (见参考文献[12]) 可以借鉴。

AC/DC变换器可以由6个IGBT构成双向的变流电路, 其作用是当建筑内分布式电源不能满足直流负荷用电时, 向直流母线提供可控整流。该整流器克服了传统的二极管桥式整流电路存在的功率因数低及谐波问题, 可以做到PF=1, 并且使EMC谐波最小化。当分布式电源发电过剩时, 该AC/DC变换器可以将直流侧电能向电网逆变。当分布式电源容量较小时, 电网可能不允许电能的回馈, 此时AC/DC变换器可以采用结构简单、价格低廉的桥式整流电路, 此时电能只能向直流负荷单向传输。AC/DC变换器输出的电压应该低于直流母线电压, 当母线电压低于设定的阀值时投入工作。

2.2 直流母线电压控制过程

分布式电源输出通过设在DC/DC变换器内部的冗余阻抗, 防止各个电源之间产生的静态及动态环流。蓄能器也应看做是一个分布式电源, 起到吞吐能量的作用。各个电源输出采用同一电压构成电压源, 其出力大小以输出电流来衡量。直流母线电压向上波动时, 蓄能器的DC/DC变换器通过调大充电电流来蓄能, 从而使直流母线电压降低, 维持母线电压恒定。如果当蓄能器蓄满时, 母线电压仍继续升高, 则应启动AC/DC向电网馈电或关闭部分分布式电源。当直流母线电压向下波动时, 蓄能器通过DC/DC变换器向母线放电维持母线电压恒定。蓄能器放电达极限值而母线电压继续下降达母线电压最低阀值时, AC/DC投入整流工作。直流母线电压的波动应该在毫伏级, 否则冗余电阻损耗过大。

3分布式电源及负载的特性

本节着重讨论建筑光伏BIPV、电梯再生发电、AC/DC及蓄能器的特性。

3.1 BIPV的特性及控制策略

1991年, 德国旭格公司首次提出了“光伏发电与建筑集成化 (Building Integrated Photovoltaic, 简称BIPV) ”的概念。BIPV技术利用光伏电池与建筑物的墙面、遮阳装置及屋顶相结合, 直接利用建筑物的受光面, 使建筑本身成为一个可以产能的设施。其特点是功率比光伏电站小得多, 一般控制器不大于4k W, 而光伏电站多采用100k W~500k W的逆变器。由于BIPV的功率小, 故效率低于光伏电站。如果建筑物含有直流配电系统, BIPV就不再需要向电网馈电, 同时光伏电池最大功率点 (MPPT, Maximum Power Point Tracking) 跟踪控制必须在DC/DC模块中实现, 使每一个光伏组件都工作在最大功率点[19,20], 提高光伏建筑的发电效率。

3.2 电梯负荷特性

电梯的节能方案[14,15,16,18]从不同角度取得了进展。电梯的四象限运行[13]如图2所示。向上运行含3个工作状态:电动、发电减速及正向回馈制动。向下运行也含3个工作状态:电动、发电减速及正向回馈制动。

(1) 正向运行电动状态特征:工作在第一象限。转速和转矩与参考正方向一致。能量从电网传向电动机, 电动机做正功。

(2) 正向减速发电制动状态特征:工作在第二象限。转速和参考正方向一致, 电磁转矩可能为负 (发电) 。

(3) 正向运行回馈发电状态特征:工作在第二象限。转速与参考正方向一致, 电磁转矩恒为负, 为稳定发电状态。三、四象限与一、二象限类似。电梯的四个象限运行中, 二、四象限各有一个稳态发电状态。

变频调速电梯的逆变主电路如图3所示。该逆变器由三相全桥整流、电容滤波及逆变三部分组成。当电梯处于发电状态时, 发出的三相交流电通过逆变器中的反向二极管桥式整流向电容C充电。电梯检测到Uc升高时开启开关管V0, 使电流通过R0、V0流向负极。这一过程中电能在R0上消耗掉, 否则电容C将被泵升压击穿。

如果将能耗电阻R0去掉, 在电容C两端接入双向可逆DC/DC变换器, 然后将该DC/DC变换器输出端接入直流母线, 那么电梯成为建筑内的一个分布式电源。同时又是直流母线的一个直流负载。电梯运行过程如果忽略摩擦阻力和电阻, 实际上并不消耗电能, 只存在与电网的能量交换。我国建筑中电梯已经大量应用, 占全球电梯销售市场的80%, 如果建筑中有直流配电系统, 可以节约巨大的电能。

3.3 AC/DC环节的接地问题

直流配电系统采用TN接地方式较为适宜[11]。需要讨论的是电源侧的接地点, 一定是在AC整流后接地, 而不是在交流侧。如果在交流侧接地, 那么直流母线正极对地仍然是交流, 会对直流系统的抗干扰不利。在电热地膜采暖工程实践中, 采用交流供电的地热膜系统漏电严重, 甚至不能正常工作。原因是电热膜对地形成平板电容器, 一个20m2的房间工频漏电流达60m A, 使漏电保护器动作。采用桥式整流得到直流电源向地热膜供电, 工频漏电流仍然是60m A, 原因是桥式整流输出的直流电与交流部分没有绝对隔离, 桥式整流后的直流电只是在输出的正负电源之间存在, 正极对于第三根地线来说, 仍然是交流电。

3.4 蓄能器的选择

蓄能器可以使用蓄电池、超级电容器 (super capacitor) 及飞轮蓄能。超级电容响应速度快, 寿命长, 是较好的选择。它是介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能元件。其容量最大可达上万法拉, 具有无污染、零排放等特点。在建筑直流蓄能系统中, 由于电梯具有短时、频繁运行等特性, 导致蓄能装置充放电频率非常高, 且在绝大多数情况下并不能完全放电和完全充电, 对于蓄电池这种化学储能装置来说, 频繁且不完全地充放电会使得蓄电池表层迅速消耗, 将会大大缩短他们的寿命。而超级电容在充放电过程中老化影响非常小, 而且超级电容充电储能没有记忆性, 理论上可以无限次充放电。电池适用于长时间低电流的供电需要, 而超级电容器适用于短时间大电流的放电。由此可知, 超级电容器功率密度高, 其储能系统可以在短时间内将能量迅速释放出来, 而且使用寿命长, 效率高, 非常适合[17]在建筑储能系统中使用。

4结束语

本文对建筑直流配电系统的结构、原理及相应重要环节的特性进行了研究。对当前建筑电气节能有现实意义的建筑光伏及电梯再生发电进行了探讨, 结论如下:

(1) 提出一种建筑直流配电系统的结构, 并对直流母线电压稳定方法进行了论述。指出AC/DC及蓄能器的配合控制, 是实现直流母线电压稳定的根本途径。

(2) 对电梯的四象限运行进行了分析, 电梯有两个象限具有节能运行的潜力。如果建筑直流配电系统存在, 电梯节能运行更为方便可行。电梯在当前建筑中应用非常普及, 构建直流配电系统最先受益的是电梯节能运行。

(3) 结合一个地热膜直流配电系统的案例, 指出TN接地点应该在AC/DC的直流侧进行。

建筑节能中光伏配电的应用论文 篇5

摘要

随着国家经济不断发展，建筑行业也得到了长足的发展。但是目前建筑行业公共照明系统存在不足等问题，针对这一问题，明确指出了目前建筑行业的照明系统有待完善，本文主要通过分析建筑行业照明系统出现的问题，提出了相应的解决措施，并指出了光伏配电在建筑节能中的应用，最终得到了光伏配电将会在建筑行业得到广泛应用的结论。

关键词

光伏配电;建筑行业;照明系统;节能应用

1前言

随着建筑行业的兴起，建筑设施的不断增多，造成建筑公共照明的用电量不断加大，对供电造成了极大的负担。另外对建筑行业的照明系统的要求越来越严格，导致地产开发商只注重销售数量，而忽略对物业的管理，另一方面用户追求美观和经济实用性，这就导致住户和地产开发商很难形成统一战线，这就容易造成在许多高档建筑中的照明系统存在一些安全隐患。

2建筑行业照明系统的现状分析

2.1许多建筑缺乏节能措施

国家在颁布的《建筑照明设计标准》，和之前的相关政策相比，做出了较大的变动。明确指出了对建筑的照明系统亮度的要求，但是提高公共照明系统的亮度就意味着要消耗更多的电量。除此之外，建筑面积也在不断地扩大，对用电的需求也在不断地增长，导致建筑照明系统的耗电量增加，对供电造成了一定的负担，目前针对耗电量增长过快的问题，主要是采用提高用户超额使用的电量费和降低建筑行业照明系统的质量这两种方法，但是并不能从本质上解决用电量大等问题，不仅降低了照明系统的亮度，同时也会影响到建筑的使用。随着建筑楼层的不断增加，设施在不断的增多，人均使用面积扩大，照明系统亮度要求的提高以及地产开发商重视销售卖点都对建筑照明系统提出了更高的要求，但同时也存在公共照明系统造价、照明系统的运行的费用也在不断地增长的问题，就导致开发商出现降低管理成本、简化照明系统设计的现象出现，同时还存在建筑施工过程中偷工减料的现象。这都为建筑公共照明系统造成了安全隐患。对于建筑照明系统的耗电问题，最主要的原因还是建筑行业缺乏节能措施。首先若是管理不当，容易造成照明系统变成长明灯。长明灯不仅耗电量大，而且容易产生安全事故，对用户的生命财产安全造成威胁，同时也增加了维修费用。因此，建筑行业缺乏节能措施，容易造成照明系统质量低下、存在安全隐患、增加维修费用，从而加大了管理成本。

2.2新技术得不到广泛推广

在建筑节能中应用光伏配电能够很好地改善建筑照明系统用电量大的问题。光伏配电是一项新兴技术，但是目前光伏配电没有得到广泛的推广。主要是因为光伏配电光伏电力能源价格比较贵，成本高，另外建筑用电与屋顶资源发电的差距较大，容易造成环境污染。因此在建筑节能中光伏配电得不到广泛的应用。

3根据存在的问题而提出的相应解决措施

3.1在建筑公共照明中采取相应的节能措施

(1)需要重视的是长明灯的问题。到目前为止，几乎所有的管理控制技术，都无法实现对建筑照明所使用的灯具系统进行管理。在20世纪出现的各种控制开关曾经被认为是建筑行业照明系统的重要节能措施，但是这种观点并不是完全正确的，这种控制开关，不论是声控还是光控，从一开始在技术上就存在一些缺点，最终所产生的结果是不仅不省电，同时是非常耗电的，另外还存在许多的安全隐患。

(2)对灯具的分析。目前建筑公共照明所采用的灯具主要是低效的白炽灯和三基色图层的荧光灯具这两种。但是这两种灯都不适合用开关控制进行断续点亮，在频繁的开灯和关灯中更容易受到损坏。另外荧光灯也不能满足照明系统节能的需要。然后是对控制开关的分析。控制开关的控制电路都是直流供电，通常情况下电压为5V，电路功耗约为0.1W，而当这电路从220V的交流电上经过串联和整流获得电力，所要消耗的电力是平时的四十倍。要想使得建筑照明系统实现节能，并不是采取一般的节电方法就能解决。目前有许多节能减耗的方法，但都存在这样或是那样的缺点，反而容易造成更多的安全隐患，从而增加管理和维修成本。在建筑中安装照明系统是不可回避的发展趋势，因此，首先是要提高用户的节能省电的意识，其实是在设计建筑照明系统的过程中，注重对灯具、控制开关等一些设备的改善，减少电力的消耗。

3.2广泛推广光伏配电在建筑节能中的应用

要想实现建筑照明系统的节能，最重要的是应用光伏配电的节能照明系统。那么应当如何实现光伏配电在照明系统的节能呢?目前呢大多数人认为在白天避开用电高峰期能够减轻城市中心的供电负荷。但是大功率并网时必须改变供电线路，不能放在原有的线路上，使电线超负荷运载。光伏配电在建筑节能中的应用，不仅实现了建筑公共照明系统的节能的要求，同时也具有实用性。光伏非逆变配电系统作为一个高效率的配电系统，比以前任何的配电系统都具有高效性和实用性，目前通过不断的实践和改进，已经初步实现了光伏配电在建筑照明系统中节省电力又使用的目标。目前在市场上出现的新型直流LED灯在建筑行业的照明系统中具有一定的优点，为公共照明增添了亮点，虽然价格稍微贵一些，但目前已经慢慢地被市场所接受。除此之外要声明一点，光伏配电技术在建筑节能的应用经过了多次实验，对该技术的开发和改造产生了巨大的成本，开发单位有权享有自主知识产权。

4光伏配电在建筑节能中应用的展望

能够实现建筑公共照明系统的节能和实用性，是一个复杂而又庞大的工程项目。在控制开关、光伏路灯、光伏电站、消防应急和LED灯具在光伏配电中应用都存在一定的难度，大多都与高压交流配电有关。交流配电在输变电方面具有明显的优点，但是对于光伏配电系统来说是具有一定难度的。但是目前现代电子技术都是建立在直流发电的基础上的。如果光伏配电采用的是直流供电，照明系统所需要的各种灯具都不用做任何的改进，不仅如此，还能够为整天电路节省10%的电力。直流供电具有一定的安全性能够保证电路的安全运行，同时直流供电能够减少逆变损耗，为LED等灯具的应用创造条件，另外也能够减少控制开关的能源消耗。由此可见，直流供电制度对建筑照明系统存在一定的优势。但是如何建立一个良好的直流供电系统还需要进一步进行研究和实践。在光伏配电中加入直流光伏点，能够在一定程度上解决在点路上出现的问题，为其解决提供了技术性支持。光伏电力在建筑节能中应用主要存在三方面的障碍，分别为经济问题、并网问题和孤岛效应。同时呢非逆变比逆变的并网的造价低，效率高，能够明显的提高在建筑照明系统的经济性。因为现有的电路所采用的是交流配电制度，而对光伏配电的应用造成一定的电力损耗，就必须对电路进行调整。不进行并网就减少了与城市用电的矛盾，那么也不会产生孤岛效应。

因此要想实现光伏电力在建筑节能中的应用，最根本的解决方法就是直流应用。在光伏配电中增加直流供电系统实际上是一个三元供电、二元负载的系统，光伏配电本身所采用的就是直流供电，增加直流供电系统能够在很大程度上减少了能源的.消耗，降低用电量。同时直流供电系统的应用能够降低城市用电装置的功率，减少电路负荷。在经济上也具有实用性，不会对电网造成污染，能够降低电网的电力负荷，同时在应急照明系统中不会产生孤岛效应。

除此之外，非逆变光伏配电与LED等直流灯具所构成的建筑公共照明系统，经过不断地技术改造和实践证明，目前已经趋于成熟。光伏配电在建筑节能中的应用最大的难点在于配电比例的动态调控和蓄电池的效率调控等方面。不仅实现该系统的高效运行，同时还保证了该系统的经济性和实用性。随着建筑行业的不断发展，对建筑公共照明系统的安装也有了相应的标准和国家政策，同时高层建筑对照明系统的要求也越来越高。为了保证城市的发展，不论各式各样各种性质的建筑，都应设有一套安全高效节能的照明系统。而光伏配电在建筑照明系统的应用，既能减少照明系统对电力的能源消耗，不仅具有经济性，同时在性能上也具有相对的优越性。而且目前光伏配电在建筑节能中的应用产生了可观的效果，由此可见，在不久的将来能够得到广泛推广。

5结束语

随着经济的不断发展和技术的不断进步，光伏发电已经成为人类开发电力的主要方法之一。在建筑行业中传统的照明系统在很大程度上电力的消耗，能源利用效率低下，不仅没有实现建筑行业照明系统的亮度和质量，相反的却加大了对电力的消耗。而光伏配电在建筑照明系统中的应用，在很大程度上弥补了这一缺点。光伏发电不仅有效解决了消耗大的问题，同时也具有一定的经济性，也能够提高光伏配电在照明系统中的工作效率和质量，满足了建筑行业节能的要求，有效地降低了建筑物的能源消耗，同时也能够提高照明系统的亮度和建筑物的质量。

参考文献

[1]杜姜涛，郭帅，田兆鹏，刘贞，隋世伟，肖璜，王凯平，金玉.光伏发电技术在建筑供配电中的应用研究[J].玻璃，，43(02)：16~24.

提高建筑配电设备设计策略分析 篇6

关键词：建筑配电设备;设计策略;分析

1 引言

在目前的建筑中，配电设备的应用需求得到了较大的提升。如何能够对这部分电气配电设备进行科学的设计，则成为我国目前民用建筑施工过程中的一项重要部分。对于现代建筑的电气技术来说，其是通过电气设备、电能以及电气技术的应用对居民日常工作、生活所需要的电、暖等环境进行创造与维持的一项技术，是一种强、弱电的有机结合。对此，就需要我们能够在结合现今电气技术特点的基础上做好建筑配电设计工作。

2 建筑配电设备设计策略分析

2.1 加强图纸会审

在建筑实际开始施工之前，需要建筑建设方能够会同专业人员共同对图纸进行会审工作，可以说，会审这项工作开展情况的好坏以及质量的高低将直接对整个建筑所具有的质量以及电力施工质量产生较大的影响。对此，就需要我们能够在引起高度重视的基础上通过良好图纸会审工作的开展为施工过程中可能存在的安全隐患进行及时的消除，尽可能的将功能、质量方面的隐患都在该环节进行良好的解决：

2.1.1 检查配电设备施工图的齐全性，并在对整个图纸以及目录进行全面检查的基础上对图纸中不同环节的控制技术以及施工要点进行深入的了解与把握，并对施工图中通讯、线路以及照明等设备的标高以及位置等进行检查，看其是否合理。

2.1.2 做好施工大样图、系统图、引用图集、平面图以及通用图统一情况的检查工作，并保证其控制设计以及动力配电方式都能够满足不同专业的设计需求。

2.1.3 在图纸会审中，需要对建筑结构中梁、柱、墙的位置以及电气设备所具有的光照度、对称情况引起充分的重视，并需要专门对此方面建立起一套详细的施工方案，避免在后续施工过程中存在不必要的麻烦。

2.2 电气设备选型

在建筑配电工作中，其所使用的设备类型以及设备材料将同最终建筑配电施工的质量产生非常大的影响。对此，就需要我们通过高质量工程材料、电气设备以及构配件的选择来保障电气施工的稳定运行。且在安装过程中，也需要能够根据我国相关规范的规定开展相关电气性能试验工作。而在电气选型方面，则需要对以下几点引起充分的重视：

2.2.1 高素质的电气设备采购人员可以说是电气采购工作中最为基本的一个环节，只有选择具有高素质、高责任心的采购人员，才能够避免其在采购过程中出现以权谋私的问题，并通过良好质量鉴定技术的具备使其能够更好的对工程材料作出保障。同时，也需要企业能够通过奖惩机制的建立提升电气设备采购人员所具有的工作热情以及工作责任心，最大程度的保障配电设备质量。

2.2.2 生产厂家也是我们配电设备选型工作中的一个关键环节，为了能够使设备所具有的质量能够得到充分的保证，就需要我们尽可能的选择在社会中具有良好知名度、具有我国相关认证许可的企业。在对采购企业进行初步确定之后，则需要企业派专门的采购人员来到厂家进行实地考察，通过现场考察的方式保证其所生产的电气设备质量能够符合我们建筑施工的相关要求。当对企业资质、产品质量都经过调查且满足我们的需求之后，则可以在厂家直接进行订货，并以此帮助我们更好的节约设备采购成本。而在实际施工中，也需要做好设备与材料的验收工作，对于进场的设备以及材料应当第一时间填写材料报验单，在其后附上材质证明以及材料清单，并在经过一系列检验合格之后才能够正式应用到工程建设之中。

2.3 配电设备安装

在采购到高质量的设备材料之后，就需要我们正式开展配电设备的安装工作。在该环节中，需要我们能够对配电设备安装工作进行严格的控制，并做好施工过程设计工作，尤其是对于部分建筑预埋管路的设计必须能够良好的符合本次施工需求，并且在减少浪费、降低成本、完成設计目标的基础上尽可能的提升施工美观性。

2.3.1 要对建筑工程类型以及相关的配电、变电系统做好分析工作，并在分析的同时能够对建筑室外景观进行充分的结合，对于住宅中洗衣机、空调、热水器以及电视等日常用电设备的插座数量等等需要进行严格的计算，并做好建筑内部的防电涌保护以及防雷设计工作。

2.3.2 根据建筑工程设计特点，需要保证电气设备上下级容量都能够符合我们的技术要求，以此使整个建筑的供电系统能够以可靠、安全、稳定的方式运行，并做好事故隐患的排查工作。

2.3.3 近年来，建筑配电设备所具有的自动化程度也越来越强，且在这个过程中使建筑内部弱电设备数量得到了一定的提升。对此，就需要我们能够对其中电视、宽带等弱电类型进行充分的考虑，并能够将强电、弱电控制线相互分离，且在这个过程中做好系统设备的功能控制工作，避免出现信号干扰的情况。

2.4 节能措施

2.4.1 在照明系统方面，需要结合建筑需求来选择具有节能特征的光源，并根据我国现行的照明设计标准以及功率密度值实施建筑照明设计。

2.4.2 在线路功耗方面，在建筑输电线路中，其所具有的电流值是不能够被改变的，对此，我们就需要通过减少线路电阻的方式减少整个输电线路无功功率的损耗。具体来说，我们可以通过对用电设备无功损耗的降低来提升设备所具有的功率因数。另外，使用静电电容器进行无功补偿也是一个减少整体无功电流的有效方式。

3 结束语

总的来说，建筑配电设备的设计将直接关系到整个建筑的用电稳定性以及安全性，需要我们在建筑设计时能够对其引起充分的重视。在上文中，我们对建筑配电设备设计策略进行了一定的研究与分析，而在实际工作中，也需要我们能够在把握重点的同时联系实际需求，以此真正的做好建筑配电设备的设计工作。

参考文献：

[1]黄汉勇.建筑机电设备安装工程的质量控制研究[J].中国建筑金属结构.2013（20）：11-12.

[2]张少杰.电气设备安装工程常见问题及对策分析[J].现代物业（上旬刊）.2012（01）：55-57.

潘兆岳医疗建筑配电须知 篇7

历任解放军南京军区总医院医学工程科高级工程师、第二军医大学临床医学院教授、解放军医学电子技术中心副主任。1980年被国务院科学技术干部局任命为临床医学工程师。现任江苏省发展改革委员会医学装备评标专家、医学图像信息研究中心 (CBIB) 总工程师。主要著作有:《医院现代手术部建设与管理》、《医用电子仪手册》、《实用医院智能化系统工程》。其大型医疗设备环境设计等多项研究成果获军队科技进步奖。

我国医院正面临着电力建设的新阶段, 在一些地方, 医院电力建设普遍滞后于医疗装备和医疗建筑的快速发展。个别医院电力设备老化, 超负荷运行, 设计理念传统, 不能满足当前医疗技术的需要, 停电事故、电击事故时有发生, 医疗用电安全得不到可靠保证。那么, 医院建筑的配电建设应如何发展呢?我国第一代临床医学工程师潘兆岳教授, 从上世纪70年代初就投身于医院工程建设, 在该领域著作和科研成果颇丰, 他认为, 医院电力建设核心需注重3个方面:可靠供电、安全配电、节约用电。为满足这三项需求, 他向我们详细阐述了医疗建筑配电须知。

供电系统, 实行3配置

医疗建筑特别是大型综合性医院, 其门诊、内科、外科和医技科室建筑布局分散, 多为高层建筑和多层建筑, 其消防用电负荷 (如消防电梯、消火栓泵、应急照明电源等) 是一级负荷, 其余负荷为三级负荷。可在医院内各主楼建筑设置地下变配电站, 应急发电机房宜设在医院主楼特别是外科楼的地下室, 靠近低压配电室处。潘兆岳强调:医院供电系统必须实行3配置 (见图1) 。

*双路供电, 是必配

医院供电系统必须实行双路供电, 即采用两路独立的高压电源 (10KV) 同时供电, 并在最末一级配置自动切换装置。第一路电源作为供电电源, 第二路电源作为备用电源。

*柴油机发电机组, 是备配

为防双路供电系统发生意外, 应对突发事故, 还应备有柴油机发电机组, 作为第三路电源——应急电源。如两路市电突然中断, 必须在10分钟内启动柴油机发电机组, 立即投入使用。医院手术部、信息中心、消防中心纳入三路供电范围, 严禁其他用户接入。

*EPS、UPS电源, 是辅配

手术设备、急救设备配置EPS电源, 信息设备配置UPS不间断电源。作为第四路电源——辅助电源, 用以应对供电线路临时故障, 所造成意外局部断电, 以保证供电线路冗余和容错能力。

强电建设, 抓好4个系统

2005年12月15日下午, 辽源市中心医院发生大火, 最终导致整个医院被烧毁, 死亡人数高达40人, 94人受伤。据了解, 这起事故与医院的电器设施安装以及职工操作有关, 但也给医院建筑电力安全配置和设计上敲响警钟。潘兆岳提出医院强电建设要抓好4个系统的建设。他认为:在医院电力配置和布局中, 分区配电系统、高压配电监视系统、低压配电监视系统和变压器的监视系统不可少。

*分区配电系统

医院配电系统有自身的要求, 它不同功能区域, 采用不同的制式供电。如医疗区应采用三相五线制供电 (TN-S系统) , 后勤管理区可采用三相四线制供电 (TN-C系统) , 特殊医疗区须采用不接地配电方式 (IT系统) 。为防止微电击, 手术区、血液透析病房、重症监护病房、理疗病房、康复病房等医疗区采用不接地配电方式, 手术室内采用等位接地以达到安全供电和节约投资的目的。在医疗过程中, 患者对医疗设备的个体不适应症 (某一患者不适应某一台设备) , 与微电击有关。应值得注意的是:不同区域供电线路要分开敷设以免相互影响。

*高压配电监视系统

纳入建筑智能化系统, 利用智能测控模块监测被测回路上的所有电气参数, 包括真空开关状态、故障、手闸位置、接地开关位置、电压 (V) 、电流 (A) 、频率 (Hz) 、功率因数 (Φ) 、有功功率 (P) 、无功功率 (Q) 、视在功率 (S) , 有功电能 (kW·h) 、无功电能 (kVar·h) 、和视在电能 (kVa·h) 等。利用智能测控仪表监测变压器的其他重要参数, 包括变压器温度、温度报警、变压器风机状态、风机故障报警等。

*低压配电监视系统

属建筑智能化系统, 利用智能测控仪表监测被测回路上的电气参数。包括:开关状态、故障、抽屉位置、电压 (V) 、电流 (A) 、频率 (Hz) 、功率因数 (Φ) 、有功功率 (P) 、无功功率 (Q) 、有功电能、无功电能、和视在电能等。有断路器故障报警功能。

*变压器监视系统

纳入建筑智能化系统, 监视变压器的温度、变压器风机的运行状态、故障报警。

安全用电, 从2角度掌控

近十年中, 许多医院新建、扩建病房大楼、门诊大楼、影像检验大楼等医疗主体建筑。这些建筑突破了“医院建筑高层不宜”的传统观念, 多数是高层或多层的现代建筑, 规模大, 功能全, 设施先进。建筑中都配置了先进的计算机网络系统、医用气体供应系统、医护传呼系统、空调净化系统、语音通信、有线电视和火警消防、智能建筑等系统。多数医院都建设有洁净手术部、消毒供应中心、层流无菌病房, 重症监护病房等先进医疗设施, 楼顶建有急救停机坪。因此, 医院安全用电极为重要。

可从两个角度对医院建筑安全用电进行掌控, 一个是推广隔离用电, 另一个是采用建筑智能化系统。潘兆岳向记者详细阐述了两者的原理和安装配置思路。

*隔离用电

为有效防止微电击的发生, 国际上现在普遍采用不接地电源, 为手术室、心导管室、复苏室、ICU病房、CCU病房、新生儿病房、心电图室、脑电图室、理疗室、透析病房等特殊医疗场所供电, 应当采用IT供电系统, 或IT系统 (见图2) 、TN-S系统同时使用。

隔离供电是采用隔离变压器供电, 电源经隔离变压器后, 原电网中的地已不再是参考电位了。隔离变压器任何一根输出线都不能与地构成回路, 只能在两根输出线之间构成回路, 这就提高了供电的安全性。同隔离变压器配套使用的隔离电源漏电报警器, 负责测量电源线的对地电阻 (见图3) 。L1、L2为两根电源线, 对地绝缘。若L2接地 (绝缘下降低阻通路) , 即出现了第一故障点, 就发生报警。这时对地并没有构成回路, 对地无电流。若L1发生故障, 对地绝缘下降, 这就构成回路。产生对地电流, 发生电击。L1的故障是尚未发生的潜在故障, 所以报警是预防性的报警。

在隔离供电IT系统中, 在线绝缘监视仪是核心关键设备, 由于在线测试, 技术要求高 (见图4) 。该设备采用先进的自调整脉冲测量技术, 在隔离变压器输出的两线间施加微弱的连续脉冲信号, 利用恒流源的高阻抗特性, 对系统的隔离不会造成影响。通过施加一已知的脉冲电流信号后测量试验阻抗两端的电压降, 如果试验阻抗中已有电流流过, 则施加的脉冲信号必须译成某种形式的编码, 这样就可以测定对应的电压降。用此方法测量得到一条线路对地的阻抗值是与隔离系统与地之间所有阻抗并联值相等的, 因此在发生故障时, 只要考虑一条线路与地之间的电压, 就可以计算出流过的故障电流。

*建筑智能化系统

建筑智能化系统提供舒适、安全、高效、节能的工作环境, 是医院信息化的前端, 采集和提供数据和信息, 也是医院信息化的后端, 执行和处理信息化的要求;也是数字化医院建设的重要组成部分。建筑智能化系统中核心是楼宇设备的自动控制系统。医院建筑有自身特色, 楼宇设备的自动控制系统, 应分成普通楼宇设备和建筑医疗设备两部分。

普通楼宇设备:变配电系统、冷源监控、热源监控、空调压力平衡系统、空调净化系统、新风系统、风机盘管系统、送排风系统、生活给水系统、消防供水系统、排水系统、热水系统、照明系统、系统集成。

建筑医疗设备:医护传呼系统、医用气体系统、手术室多媒体教学系统。

小结

设计应根据医院的需求, 用不同的控制方式, 实行《机电一体化》、《强电弱电一体化》的设计方法。在弱电系统的设计过程中, 对建筑设备的现场配电箱同步设计, 以保证强电系统同弱电系相互兼容, 相互通讯, 这既降低了工程造价, 又提高了工程质量, 达到安全用电和节约的目的。

试析建筑供配电线路设计技术 篇8

据相关统计, 我国建筑物能耗接近全社会总能耗1/3, 建材能耗接近全社会能耗的1/5, 这与我国当前的建筑技术水平和建筑理念有着重要的关系。在一些大城市中, 节能型建筑所占的比例小, 但建筑节能的市场潜力大。要解决建筑能耗问题, 必须对建筑配电线路进行科学的设计, 在建筑施工过程中对电气照明技术、变压器的选型和建筑电气控制技术进行探讨和分析。

1 建筑供配电的设计原则

建筑供配电需遵循三个原则:第一, 充分满足建筑物的使用功能。满足建筑物的照明亮度、色温和显色指数。确保建筑物在增加一些用电设施时, 仍能满足用电需要;第二, 节约能源。建筑物的供配电线路设计还需降低不必要能耗;第三, 经济适用性。供配电线路设计时要考虑建筑物的实际使用情况, 既不能因节能而减少建筑物相应的使用, 也不能为满足过多的建筑物使用而增加设计成本。

2 建筑供配电线路导线的选择与设计

(一) 选择合适的导线

导线的选用需根据建筑物实际状况, 安全性导线的截面积和材质可作为供配电设计的参考因素。建筑物内导线的材质通常有铝和铜两种。铜导线比铝导线的价格要高, 但铜的安全过载余量和安全性都比铝线高, 故在室内布线时得到了普遍的使用。对导线的截面积, 切忌根据各用电器的额定功率计算, 而应根据实际功率来计算, 这既可以减少导线的截面积, 又可以节约建筑配电线路的成本。

选择合适导线时还应注意布线, 避免各个线路相互干扰。建筑物内拥有各种布线系统, 如火警报警消防联动系统、供电线路布线系统、办公室自动化系统、闭路电视系统、通信自动化系统等。它们分为弱点系统和强电系统, 弱电系统不易受干扰, 而强电线路的电磁容易干扰弱电系统, 影响弱电系统正常使用。在设计线路走向时应根据建筑物的实际状况, 在不影响各个线路的情况下进行设计。

(二) 配电回路

电冰箱、有线电视、电话线等多路管线进入室内, 这些管线中只有照明线路在顶板辐射之外, 其他线路都是铺设在地面, 会产生线路交叉, 由于有些建筑物的垫层较薄, 管线一旦交叉之后, 在地面垫层很难进行相应的处理, 而照明线路是将顶棚灯的接线盒进行分线。有些住户铺设地板时, 可能会将敷设在地坪内的管线弄断, 影响了建筑物的使用功能。针对这种情况可以将暗敷线路沿板孔、墙缝垂直或平行地面敷设, 可在墙缝中有效解决管线交叉的问题, 照明线路在利用墙的拐弯处利用接线盒进行分线。设计师还可以根据配电平面图 (如图1) , 了解建筑物中各个分支线路的具体情况, 尽量避免线路交叉。

3 建筑供配电变压器选型设计

(一) 变压器的优化设计

在了解建筑物电气系统负荷的情况下, 在配电变压器的选型和设计过程中, 应根据合适的配电变压器, 并根据建筑物的用电总量调配建筑物的供电电压和供电容量。对建筑物实际的电力负荷波动曲线进行计算, 制定最优的配电变压器设计方案, 科学的调配建筑物用电负荷, 尽量使建筑物的电力负荷曲线平稳, 并达到较高的三相平衡度。移除线路中不必要的电气设备和闲置配电容量, 这既可以使建筑物的电能得到充分转换和利用, 又能降低建筑物的能耗, 节约电能资源。

配电变压器对整个建筑物的供配电系统很重要。变压器的内部有铁心叠片, 它通过交变磁力线内部铁心的磁带及涡流产生耗损, 是其运行过程中产生空载损耗的主要原因。选择质量好的铁心, 能降低变压器空载损耗, 当前节能型配电变压器有非晶合铁心变压器和S11、S13、S15等型号的变压器, 改变了传统意义上S7和S9叠片式铁心结构, 既降低了磁阻和变压器运行过程中的空载电流, 又提高了变压器运行的功率因数, 减少供配电系统的线损, 提高供电质量。

(二) 变压器的容量与数量的选择

合理选择配电变压器变电容量与使用数量, 需从配电变压器的投资费用、使用功能等考虑。建筑配电系统运行负荷功率较稳定时, 可考虑在合理分配负荷的情况下减少变压器的设计数量, 应优选大容量、节能型配电变压器。如建筑电气系统计算负荷在3000 k V·A左右时, 宜优选3台1000 k V·A的变压器, 不要选择选6台500k V·A的变压器, 这既有利于3台变压器并联进行经济调度运行, 又可以降低前者的损耗, 提高经济效益。

3 结束语

人们对建筑供配电的设计提出了越来越高的要求, 既要满足建筑物的使用功能, 同时要降低能耗、节约成本。本文阐述了建筑供配电的设计原则, 分析怎样选择合适的导线和配电回路, 探讨了变压器的优化设计和变压器的容量与数量的选择, 运用科学的指导方法, 结合实际建筑物状况, 为建筑供配电提供参考。

参考文献

[1]吕永跃.建筑供配电线路设计技术分析[J].中国科技博览, 2012 (24) .

[2]叶婷婷.建筑电气供配电系统节能设计研究[J].硅谷, 2013 (6) .

[3]刘昌明.建筑供配电线路的节能设计[J].四川建筑科学研究, 2011, 37 (1) .

[4]郑周刚.对建筑电气中供配电线路设计的探讨[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2013 (21) .

高层建筑配电系统设计分析 篇9

1 高层建筑负荷等级及供电要求

1.1 负荷计算

(1) 需要系数的选用, 在负荷计算中通常采用需要系数法。在选用需要系数时, 对于配电末端用户箱或层配电箱其需要系数通常取值为1;在各回路干线计算时取0.7~0.8;在变电所各配电变压器负荷计算中取0.4~0.6。

(2) 高层在建筑中对于应急照明电源、消防设备电源、消防电梯电源、消防及保安监控中心电源、通信及安保设备等为一级负荷, 数据中心电源为一级负荷中特别重要负荷;电梯电源、污水泵电源、其他弱电机房电源、重要场所的照明电源等为二级负荷, 其余为三级负荷。[1]

其中一级负荷应由双重电源供电, 电源分别引自两路10k V系统。两路10k V系统应分别来自两处10k V开闭站或一处10k V开闭站的两端母线处, 当一电源发生故障时, 另一电源不应同时受到损坏。一级负荷中的特别重要负荷, 由柴油发电机或蓄电池组提供现场第三电源, 当两路市政电源同时失电的情况下, 第三路电源应能保证特别重要设备的正常工作, 第三路电源的持续时间需满足规范的相关要求。

二级负荷的供电系统, 宜由两回线路供电。电源引自两处低压母线段或一处低压母线段的两条出线回路。

1.2 配电方式

高层建筑低压配电系统的设计, 应符合供电可靠性与安全性、维护管理、计量等方面的标准, 对于消防和其他事故用电设备的供电应形成独立体系;对于较大容量的重要负荷或集中负荷应由配电室选择放射式配电。对于每层的配电所的配电应根据建筑要求选择恰当方式, 其常用供电方式有:工作电源使用分区树干式, 备用代拿运则采用应急照明等电源干线;工作电源与备用电源均使用自首层到顶层的垂直干线方式;工作电源使用分区树干式, 而备用电源则采用自首层到顶层的垂直干线式或分区树干式。

1.3 继电保护

高压系统继电保护采用组合式过电流继电器。进线断路器装设三相过电流保护、速断保护;出线断路器 (变压器保护) 装设三相过电流保护、速断保护以及两段温度 (160℃时报警;180℃时跳闸) 保护, 并设置开门报警装置。变电所内采用智能监控系统进行设备监测及电力计量, 主要应具备下列功能。10k V侧双路电源电压、电流、频率、功率因数、有功无功电量、各真空断路器通断状态显示和记录;各组合式过电流与接地故障继电器过流信号、速断信号、零序信号及自身故障信号报警和记录;变压器温升显示、报警和记录, 冷却风机运行显示和故障报警;380/220V低压侧各断路器和自动转换开关通断状态、保护整定值、运行电流显示和记录;各主进开关处电压、电流、频率、功率因数显示和记录;电容补偿柜工作状态显示和记录;各断路器故障动作报警和记录;各断路器遥控操作合/分闸 (仅用于事故状态) ;操作密码分级及设置功能。

1.4 无功补偿与谐波治理

采用低压集中自动补偿方式, 在变配电所低压侧设置功率因数自动补偿装置。采用消谐式并联干式电容器分组自动投切。要求补偿后的功率因数在0.95以上。为抑制谐波, 提高电能质量, 建议同时串联电抗率为12.5%~15%电抗器, 按三次谐波配置电抗器。要求荧光灯、气体放电灯单灯就地补偿, 补偿后的功率因数为0.9。并在数据中心和LED大屏处设置现场有源滤波装置, 以用来抑制谐波的产生。

1.5 电缆选择

对于动力设备应分析其自启动影响, 断路器整定时应选用高一级数值;依据断路器的设定值对电缆进行选择;根据负荷电流的大小选择恰当的断路器整定值;断路器及导线的选用应保证前后级之间的配合协调性。应根据建筑物的等级选择低烟无卤交联聚氯乙烯绝缘电力电缆或电线, 或者矿物绝缘电力电缆。

当在超高层建筑中采用母线连接时, 应杜绝母线和电缆在没有保护的情况下直接连结, 从而防止由连接局部电阻过大而产生的电气火灾的情况。

1.6 能源管理

能源管理系统设计采用分层分布式结构, 系统自上而下共分四层:

现场设备层:指分布于配电系统中的电力监控仪表等各种现场级数据采集终端。

网络通信层:使用通信网关可以将各个子系统所使用的非标准通信协议统一转换为标准的协议, 将监测数据及设备运行状态传输至能源管理平台, 并下发上位机对现场设备的各种控制命令。

监控层:具有良好的人机交互界面实现过程可视化, 并且可与“第三方”的软、硬件系统来进行集成。实时历史数据库提供丰富的企业级信息系统客户端应用和工具, 大容量支持企业级应用, 内部实现高数据压缩率, 实现历史数据的海量存储。

能源管理层:为现场操作人员及管理人员提供充足的信息数据基础, 制定能量优化策略, 优化设备运行, 通过联动控制实现能源管理, 提高经济效益及环境效益。

2 高层建筑配电系统设计

2.1 变配电所及配电室设置

变配电所应根据建筑物的情况, 设置于负荷中心, 通常可设置于地下层, 但不应设置于建筑物最下层, 超高层建筑设置有避难层时, 应根据建筑物的高度, 选择是否将分变配电所设置于避难层内, 其考量原则包括有供电半径、配电系统合理性、造价合理性和运输检修情况等。变配电所应保证能有方便的为供电负荷提供进出线的路由。在设计变配电所时, 应考虑变电所内部设备检修的情况, 设置在地下室时, 可考虑设置设备吊装孔或利用汽车库进行设备检修运输;当设置在避难层是, 应考虑设置变电所检修用电梯, 用来吊装设备。

变配电所如果安置在高层建筑的地下层时, 地下层上层不宜直接为住宅, 且不宜安置在地下层最底层;在高低压配电所的底部应设置净高为1.8m的电缆夹层, 且变电所的净高应在3.8m以上;因高层建筑通常采用剪力墙结构, 变电所的平面设计应同结构设计单位共同协定;高低压开关柜与变压器的运输可采用窗井吊装或坡道输送两种方式, 具体要根据建筑工程特点进行合理选择。

配电室通常与电缆分支箱安置在相邻近的专用房间内, 其设计时应符合以下要求: (1) 配电室进线电缆应通过电缆分支箱接入, 如果电缆分支箱靠近配电室, 则电缆沿沟槽掩埋后要增设盖板;如果电缆分支箱与配电室相距较远, 电缆应在桥架内顺着顶板进行安设; (2) 配电柜前方应留设1.5m的操作空间, 柜后部应距离强面至少0.8m, 以方便安装;在配电柜的一侧还应留设大于0.8m的通道; (3) 配电室禁止穿过各类煤气、上下水管道, 其地面应向外泛水;其内部应安设通风透气窗, 若使用专用窗井进行采光时, 应增设防护网及雨篷。[2]

2.2 配电系统

配电线路要沿强电竖井进行安置, 建筑内强电竖井位置应尽量靠近住户相对集中的地方, 且要将层配电箱、动力电缆及照明电缆等敷设在竖井内;电缆敷设的数量要根据安置的动力设备及实际用电负荷综合确定;绝缘电线及电缆等可采用穿金属管、电缆桥架或金属线槽等进行布线。竖井面积一方面要符合配电设备要求宽度及布线间距, 另一方面应预留高于0.8m的维护操作距离。

配电系统及其计量方式还应符合以下标准: (1) 建筑的楼梯灯可按照备用照明进行设计, 若楼梯灯使用节能开关, 则应采用事故强投至点亮措施, 且电梯前室应使用翘板开关;地下室及设备层按照明进行计量, 在照明配电柜内应安置电度表; (2) 照明计量应安置在各层用户表箱内, 在动力总配电柜内应安设动力总计量表; (3) 对于公共楼梯照明与电梯前室照明应按照动力计量, 对于人防层则应单独计量;当采用双路电源对消防设备进行供电时, 主电源应采用动力电源, 备用电源应使用照明电源; (4) 照明系统采用树干式配单, 每两层间使用一相交流220V电源进行供电。

2.3 电源接入

高层建筑内供电电源通常采用电缆埋地接入方式, 采用220V或380V交流电压和TN-C-S或TN-S接地系统;动力电源电缆与照明电缆要分开接入到配电柜内或建筑内电缆分支箱, 通常高层建筑面积是确定接入照明电缆数目的主要因素;每根电缆都要与电缆分支箱相连接, 电缆分支箱要同配电柜数量一致。[3]

电缆分支箱通常采用高架型, 其设计中应符合以下标准: (1) 电缆分支箱到总配电室的线路距离应保持在15m以内, 且接箱室内应避免经过煤气管道及上下水管等; (2) 外线电缆在接入到电缆分支箱后, 电缆可沿沟槽敷设至刀开关位置; (3) 在电缆分支箱内应预留6根标准钢管, 供电电缆通过钢管接入到电缆分支箱内;建筑的室内外高差影响钢管在室外的埋设深度, 计算时用地下一层层高分别减去室内外高差及楼板厚度, 得出数值即为钢管预埋深度, 一般要求钢管埋深应高于室外地秤下0.7m; (3) 电缆分支箱前房应预留1.5m的操作空间, 后部应保留与墙面至少1m的距离。

2.4 消防系统设计

本消防系统电源按一级负荷设计, 消防排烟风机、消防补风机、消防电梯、电动防火门、窗、卷帘、阀门消防、应急照明、消防控制室用电均采用双路电源末端自投。并应根据消防规范要求设置消防电源监测装置。

消防控制、通信和警报线路采用暗敷设时, 宜采用金属管或经阻燃处理的硬质塑料管保护, 并应敷设在不燃烧体的结构层内, 且保护层厚度不宜小于30mm;当采用明敷设时, 应采用金属管或金属线槽保护, 并应在金属管或金属线槽上采取防火保护措施。车库内线槽为防火桥架, 耐火极限不低于1.00h。

3 结束语

配电系统的设计质量将直接关系到高层建筑电气系统的整体质量和运行稳定, 因此, 相关技术与设计人员应加强有关高层建筑配电系统设计的分析, 总结配电系统设计要点及关键部位处理措施, 以逐步改善高层建筑配电系统设计水平。

参考文献

[1]尉向荣.高层住宅配电设计的负荷计算研究[J].大众科技, 2011, 13 (14) :74-75.

[2]张连成.关于高层建筑供配电系统设计的探讨[J].民营科技, 2010, 06 (10) :61-62.

《建筑供配电》课程教学改革 篇10

1.1课程性质和特点。建筑供配电课程是我院机电与暖通工程学院的一门重要职业能力核心技能课程之一, 是建筑电气工程技术、电气自动化技术等相关专业的一门专业拓展课程。是为建筑设计院、楼宇智能化工程公司、施工企业培养具有供配电系统设计、施工、调试与验收、运行与维护能力的实践性人才, 对培养学生的职业素养和岗位能力起到支撑的作用。

1.2 改革的必要性。该课程内容繁琐、知识冗长、较难理解、实践性强, 在很多方面都存在问题, 因此教学改革势在必行。

2 教学改革

本课程的教学改革主要包括以下几个方面:

2.1课程设计思路方面。依据实际工程的施工过程、学生综合能力的培养对课程进行了相关设计, 设计过程中注重理论与实践结合、施工现场辅导与课堂学习相结合、能力提高与综合素质培养相结合。课程设计主要包括课程内容的设计、实训教学过程的设计、能力层次与资源支撑的设计。2.1.1教学内容的设计。建筑供配电课程根据实际工程的施工需求, 采用了学习情境化教学方式, 共分为10个学习情境, 供学生学习。教学内容注重以专业为本, 注重工学结合, 每个学习情境都是以实际的工程项目为主线带动理论学习与技能学习, 通过理论学习让学生获得一定的知识能力, 通过实训项目的锻练获得技能能力, 最终达到符合专业要求的课程设置目标。2.1.2实训教学过程的设计。以工程项目施工过程为主线, 遵循互动与引导原则进行教学过程的设计, 视、听、做、用并举, 力求使学生达到“零距离”上岗的目标。本课程共设计了5个实训项目, 随着教学的进行逐一进行。2.1.3能力层次与资源支撑的设计。学生对本课程的学习经历了三个能力层次, 第一个能力层次为基础知识能力层次, 这个层次主要让学生储备相应的理论知识, 了解相应设备的性能、特点, 工程施工过程、调试与验收技术。除了课堂讲授的理论知识外, 为了配合这个能力层次的学习, 我们在网络课程中提供了教案、课件、参考书目、网上专业网的网址、习题与测试、重点难点动画演示、专业英语库、图片资源库等资源, 力求图文并茂、事例丰富。第二个能力层次为基本技能能力层次, 这个层次主要让学生做技能准备, 要学会供配电系统负荷计算、短路计算相关内容、供配电系统的安装、测试、运行和维护基本技能。为了配合这一层次的能力训练, 我们编写了实训指导书、实训指导课件, 摄制了部分实训录相, 建立了虚拟实训仿真环境并设计了相应的虚拟实训项目。通过这些实训项目的训练, 让学生达到掌握基本技能的目的。第三个能力层次为综合能力层次, 在这个层次中我们重点训练学生供配电方案设计能力、供配电施工能力。为了配合这一层次的能力训练, 我们提供了若干实际工程实例, 并带学生到校外实习基地参与工程项目的施工、验收等工作。

2.2 课程内容与学时安排方面。采用内容模块化教学, 具体内容与学时安排见表 1。

2.3教学方法方面。2.3.1采用案例教学法, 增加职业性。建筑供配电是一门新型综合性技术学科, 随着智能建筑技术发展在不断快速发展, 任课教师在学生掌握基本专业知识后, 精选实际工程案例, 和学生分析, 让学生对供配电系统工程设计、施工过程进一步了解, 以增强学生技术应用能力。2.3.2直观教学法:通过动画演示、电子课件、图片等现代教育技术手展开理论教学, 将复杂的原理用简单的、咸性的方法展现出来, 并选取与学生实际生活密切相关的实例讲解, 有效地使难以理解的概念简单化、形象化, 充分激发了学生的学习兴趣和主动性。2.3.3讨论交流法:课程教学中, 将建筑供配电中关键或不确定性的技术问题拿出来与学生讨论, 让每个学生积极参与, 使学生在讨论中加深对知识的理解和认识, 对实际问题的分析判断, 增强对技术的运用能力。2.3.4理实一体化教学法:将专业理论与专业实践课的教学环节进行整合, 通过设定的教学任务, 实现边教、边学、边做。

在课程教学中, 根据课程操作性强和工程性的特点, 在教学中还可采用现场教学、示范教学和实物教学等教学方法。

2.4教学评价与考核要求方面。在对学生成绩进行评定时, 以重视个性为指导原则, 从重结果评价变为重过程评价, 不再以单纯的考试成绩的好坏评价学生, 而重视学生的再学习能力、独立思考能力、解决问题的能力和创新思维能力等的评价。学生成绩设计为结构式, 如职业素质、综合应用、学习过程、基本理论等。

3 课程实施效果

实践证明, 课程改革后, 学生更容易学习相关知识, 并取得了良好的效果。

参考文献

[1]JGJ 16-2008民用建筑电气设计规范[S].

[2]史兵, 蒋建明, 张继, 张晓花.“供配电技术”课程教学改革与实践[J].教育教学研究, 2011 (205) :163-165.