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高层住宅配电设计的负荷计算尉向荣 （绍兴城市建设投资发展有限公司, 浙江 绍兴 312000） [摘要]随着建筑物的规模不断扩大，其内各种电气设备的使用日趋增多，要正确选择各类配电设备的容量，就必须科学、合理的进行负荷计算。文章对负荷计算中的相关问题进行了分析和探讨，提出了新的工程计算方法。 [关键词]高层住宅；负荷计算 [收稿日期] 2005-[作者简介]尉向荣（1963-）,男,浙江绍兴人, 绍兴城市建设投资发展有限公司工程师, 研究方向：建筑电气设计、工程管理。 1引言 按照我国《高层民用建筑设计防规范》GB50045-95 (2001年版)的规定，凡10层及10层以上的住宅及建筑高度超过24米的其它民用建筑均属高层建筑，随着现代社会的发展，建筑物的规模不断扩大，各种电气设备的使用日趋增多。 我国二十世纪80年代才开始进行高层建筑用电负荷的专题研究。许多计算都是照搬国外经验，但国情不同、地域不同，需要系数不合理，单位容量指标偏低。随着高层建筑的不断兴建，用电设备增加，特别是在高层建筑内，空调及电梯负荷的大量使用是电力负荷发生很大变化的一个很重要的因素。对于高层住宅的负荷计算，过去按插座、灯泡数统计，主要是考虑照明，后来按2kW/户统计。这样根据计算结果所选的开关及导线截面均偏小，所配置的电表容量偏小，造成经常性的负荷跳闸，超负荷运行而烧坏开关、电表、电线的现象常有发生。随着现代家用电器的广泛使用，每户实际设备容量已超过20kW，使得按插座、灯泡统计和按2kW/户的负荷计算方法已不适应家庭用电负荷日益增长的现状及高层建筑用电的需求，正确确定用电的负荷尤为重要。要提高高层建筑配电系统的可靠性，正确选择各类配电设备的容量，就必须科学、合理的进行负荷计算。 2负荷计算方法 计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在建筑配电设计中，通常采用30min的最大平均负荷，作为按发热条件选择配电变压器、导体及电器的依据，并用来计算电压损失和功率损耗。在工程上为方便计算，亦可作为电能消耗量及无功功率补偿的计算依据。尖峰电流指单台或多台用电设备持续is左右的最大负荷电流。一般取启动电流的周期分量。作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。 2.1需要系数法 用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。这种方法比较简便，应用广泛，尤其适用于配、变电所的负荷计算。其计算公式为： 式中： ——单元计算负荷，kW； ——用电设备的总功率，kW； ——需要系数，查有关设计手册。 2.2 利用系数法 采用利用系数求出最大负荷的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数得出计算负荷。这种方法的理论根据是概率论和数理统计，因而计算结果比较接近实际，但因利用系数的实测与统计较难，在高层建筑电气设计中一般不采用。 2.3 二项式法 在设备组容量之和的基础上，考虑若干容量最大设备的影响，采用经验系数进行加权求和法计算负荷。在高层建筑电气设计中，二项式法仅作为负荷计算的辅助方法。其基本的计算公式为： 式中： ——单元计算负荷，kW； ——用电设备的总功率，kW； ——用电设备组中n台最大功率用电设备的设备功率，kW； ， ——二项式系数，查有关工程设计手册。 2.4 单位面积功率法 单位面积功率法，又称为负荷密度法，是高层建筑电气设计中经常使用的方法，其计算公式为： 式中： ——总计算负荷，kW； ——负荷密度，W/m2； ——建筑面积，m2。 2.5 计算方法确定原则 在进行配电设计计算时，不同的阶段应采用不同的计算方法。 2.5.1方案设计阶段可采用单位指标法:在初步设计及施工图设计阶段，宜采用需要系数法；对于住宅，在设计的各个阶段均可采用单位面积功率法。 2.5.2电设备台数较多，各台设备容量相差不悬殊时，宜采用需要系数法，一般用于干线、配变电所的负荷计算。 2.5.3电设备台数较少，各台设备容量相差悬殊时，宜采用二项式法，一般用于支干线和配电屏(箱)的负荷计算。 3高层住宅的负荷计算 搞好高层住宅的电气设计，关键问题之一，就是如何确定住宅小区的电力计算负荷。 3.1住宅家用电器的分类 由于家用电器负荷大，是居民的用电负荷的决定因素，而反映该负荷的最重要的指标是就是各类家用电器的普及率(即平均每百户居民对某类家用电器的拥有量)，它是居民生活水平的直接体现，其基值决定了现在居民的用电负荷，其发展速度决定了将来的用电量。家用电器普及率的发展规律可分为三个台阶，第一台阶的电器具有高普及率，如电视机、电冰箱、洗衣机等，这类电器称为第三类电器；第二台阶的电器具有中普及率，如