高層建築電氣設計要點（強弱電）
一、常見問題
1、電力負荷是供電設計的依據參數。

計算準確與否，對合理選擇設備，安全可靠與經濟運行，均起決定性作用。

高層建築的電力負荷計算，基本上採用負荷密度法和需要係數法。

2．供電電源及電壓的選擇
為了保證供電可靠性，現代高層建築至少應有兩個獨立電源，具體數量應視負荷大小及當地電網條件而定。

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，還須裝設應急備用柴油發電機組，要求在15秒鐘內自動恢復供電，保證事故照明、電腦設備、消防設備、電梯等設備的事故用電。

國內高層建築的供電電壓，都採用10kv標準電壓等級。

3．高低壓配電系統的設計
(1)高壓配電系統：現代高層建築均是採用兩路獨立的10kv電源同時供電。

一般高壓採用單母線分段，自動切換，互為備用。

母線分段數目，與電源進線回路數相適應。

只有當供電電源為一主一備時，才考慮採用單母線不分段的結線。

電源進線幾乎全部採用電纜進線。

(2)計費方式，採用高供高計。

但在低壓側，仍裝設計費電度錶，採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設備的用電，全部劃入照明計價系統，一般做法是安裝總表及動力表，由總表減去動力表以後，全部為照明電費。

(3)為減少變壓器台數，單臺變壓器的容量選擇一般都大於1000kva。

為限制低壓側的
短路電流，正常時變壓器解列運行，中間設聯絡開關。

照明和動力分開設變壓器，當動力用電容量太小時，動力變壓器可不分開裝設，而在低壓側應對
動力負荷分類計費。

(4)高壓系統及低壓幹線的配電方式基本上都採用放射式系統。

樓層配電
則為混合式系統。

配電設備中的主要部分是幹線。

現代高層建築的豎井多採用插接式母線槽。

水準幹線因走線困難，多採用全塑電纜與豎井母幹線聯接。

每層樓豎井設層問配電小問。

層間配電箱經插接自動空氣開關從豎井母幹線取得電源。

當層數較多負荷數較大時，一般按層數分區供電，或將變壓器分散設在地下層、中間層或最頂層。

(5)低壓配電系統各級開關均採用自動空氣開關(斷路器)，設置暫態、短延時、長延時三級過流保護裝置。

各級自動空氣開關的保護整定，應注意選擇性配合，防止越級跳閘。

(6)所有電梯均要求採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，設兩路電源的自動切換裝置，互為備用。

(7)功率因數按規定應補償到0．9—0．95。

無功補償都採用集中補償方式。

為降低變壓器容量，多集中裝設在低壓側，與配電屏放在一起，但必須採用於式移相電容器。

4．主要設備的選型
(1)高壓開關櫃。

現代高層建築的變配電室設在主樓地下層，按規定不宜
採用油開關。

國外用於高層建築的開關有三種類型可供選用：高壓空氣斷路器，sf6開關和真空斷路器。

其中高壓空氣斷路器因技術陳舊，sf6開關尺寸數大，氣體具有毒性，故目前10kv真空斷路器應用的較為普遍。

因此，應根高層建築地下室的標準，選用具有“五防”功能的真空開關手車式高壓開關櫃。

(2)電力變壓器。

根據防火要求，主樓內是不允許裝設大容量的油浸電力變壓器的。

國外有幹式變壓器、sfe變壓器和矽油變壓器等三種產品可供選用。

國內瀋陽第二變壓器廠、北京變壓器廠、廣東順德特種變壓器廠等廠生產的幹式
變壓器，主要技術指標已達到國際先進水準。

(3)低壓配電屏。

國外低壓配電屏的結構，幾乎都做成抽屜式，特別是大容量的出線，則做成手車式。

國內許多生產廠家的低壓配電屏也有引進技術做成抽屜式結構的，其中有的(如多米諾組合式開關櫃等)主要技術指標已達國際先進水準。

低壓配電屏多採用自動空氣開關出線。

當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，目前國內已能提供這樣大容量的產品(如多米諾組合式開關櫃和yds型抽出式／混合式低壓開關櫃等)。

(4)應急備用發電機組。

過去大多是採用柴油發電機組做應急備用電源的。

近年國外高層建築已開始採用燃汽輪發電機。

這種發電機具有體積小、重量輕、反應速度快，故障率低等優點。

應急備用發電機組必須是快速自起動的。

按國外規定，應能在15s內恢復供電。

從可靠性出發最好選用兩臺，自動並車。

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、結構緊湊、可靠性高、使用維護方便等優點。

國外的現代高層建築，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備廠研製的密集型插接式絕緣母線槽，主要技術性能指標已達到國際先進水準，並在廣州中國大酒店、花園酒店及上海華亭賓館、雁蕩公寓等得到實際應用。

絕緣母線槽有銅的和鋁的兩種。

5．變電所位置的確定
現代高層建築的用電量相當大，在確定變電所位置時，應盡可能使高壓深入負荷中心。

這對節約電能，提高供電品質都有重要意義。

國外高層建築的變電所都設在主樓內。

建築高度在30層左右的，大都集中在底層；60層左右的，則分散在地下層、中間層和頂層。

也有僅在中間層或僅在地下層、頂層設變電所的。

變電所的數量及其位置的分佈，應通過技術經濟
比較決定。

6．微電腦在變電所中的應用
現代高層建築規模很大，所以其變電所的規模也較大。

如湖南國貿中心大廈的初步設計時，中心變電所設在地下三層，內設手車式高壓開關櫃14臺，抽屜式低壓配電屏近40臺，電容補償櫃12臺，40ah鎬鎳電池櫃一套及中央信號屏，1600kva變壓器二臺，1250kva變壓器二臺，其建築面積150十400m2左右；在第26層(主樓)設有變電所一個。

在地下一層，設600kw自起動柴油發電機組二臺。

整個供電系統很複雜，對這樣一個供電系統，要求供電可靠，各種供電參數及開關狀態、變壓器運行狀態和各機房運行狀態，若用人工值班，通過電話聯繫或人工巡視，工作量大，速度也很慢。

設計人員在預留的控制室內使用微電腦進行監測、管理，能迅速發現故障，使設備作最佳工況運行，實現遙控遙測，達到節約能源，減少人力，安全、合理運行。

7．電氣照明設計
電氣照明設計，包括光源選擇、照度計算、燈具造型,燈具佈置，眩光控制和調光控制和照明配電線路敷設等。

照明設計與建築裝飾有著非常密切的關係，應該相互配合，在使用功能及藝術意境方面求得統一。

選用高光效電光源，可以取得節能的明顯效果。

8．防雷與接地
現代高層建築的防雷設計，除採用避雷針和避雷帶的傳統做法外，近年還出現有消雷器和放射性避雷針。

這兩種防雷技術雖然在工程上得到不少實際應用，但在理論上一直是有爭議的。

廣州花園酒店、南京金陵飯店都裝設了放射性避雷針。

但是也有人認為，從國外引進的這種放射性避雷針，維護複雜，價格又不便宜，還是採用傳統的避雷方法簡單可靠，更加經濟合算。

但必須保證各層樓面鋼筋、金屬管道與該層用作引下線的柱筋有可靠的連接，形成等電位層。

現代高層建築都是採用鋼筋混凝土剪力牆，與樓板的連接是十分可靠的。

關鍵是做好。