高层建筑电气工程供配电系统设计

梁伟

珠海市建筑设计院 519000 广东省珠海市

摘要：随着城市化进程的不断推进，城市的可建设土地面积也在不断缩小，为了有效地缓解城市的人口压力，高层建筑应运而生。在高层建筑当中，电气供配电系统的设计具有较高的复杂性，供配电系统在高层建筑中具有非常重要的作用，为了实现高层建筑的稳定运行，必须要将供配电系统进行相应的优化。本文对高层建筑电气工程供配电系统的设计进行了简单的探讨，并且提出了相应的优化措施。

关键词：高层建筑；电气工程；供配电系统；设计

引言：随着建筑行业的快速发展，高层建筑的数量也在不断地增加。在高层建筑当中，供配电系统对人们的正常生活有着重要的影响，在整个高层建筑的设计过程当中，供配电系统的设计效果在很大的程度上决定着人们居住的舒适度，通过优化供配电系统的设计可以提升其高层建筑的安全性，并且还可以有效地节约能源。因此，在设计高层建筑供配电系统的时候必须要注重实现设计的优化性，从而更好地满足人们的实际生活。

一、高层建筑电气工程供配电系统概述

在设计高层建筑的电气工程时，必然要注重考虑电力负荷的实际情况，假如不能够准确估算出高层建筑中对电气工程使用的实际电力需求，就无法保障电力设备的有效使用，严重的情况下，甚至还会对电气设备的安全造成影响，并且威胁到人们的生命安全以及财产安全。在对高层建筑使用的电力负荷进行计算的时候，可以选择需要系数法以及负荷密度法这两种计算方法，这样计算出来的计算数据比较准确，可以作为设计配点系统的一个重要参考依据。

二、设计高层建筑供配电系统时所需要遵循的原则

（一）可靠的原则

在设计高层建筑供配电系统的时候，必须要遵循安全可靠的原则。就电气负荷来看，最重要的是一级负荷。在日常生活中，一级负荷基本上是和消防相关的消防系统。除此之外，电梯以及生活水泵等，这些都和高层建筑用户的生活具有密切的联系。为了确保这类物品的正常使用，高层建筑通常都会利用两路电源进行供电，如果建筑物的一路电源发生故障停电的话，另一路电源就可以确保一级负荷正常的使用。

（二）合理的原则

通过合理地设计供配电系统，不光能够节省电能，还能够帮助企业对用电量进行合理的预估。就企业建筑而言，将供配电系统进行合理的设计能够有效地节约企业的成本，从而提升企业的经济效益^[1]。在确保住户用电需求的基础上尽可能地减少上下级间的联系，并且结合用电设备的实际情况合理地设计配电路径。假如配电系统的上下级之间的连接数量太多的话，不光会使得用电元件的数量增加，从而增加电缆的用量，让供配电系统风险变得更大。当配点路径设计不够合理的时候，通常都是因为配电间设计得不够合理。因此，在设计高层建筑供配电系统的初期阶段，必须要对配电间的位置进行合理的优化就要合理优化，尽可能地让变电所的位置更加接近负荷中心。

（三）节能的原则

高层建筑的供配电系统当中，变压器是非常重要的耗能设备，在选择变压器的时候必须要综合地考虑用电量以及投资的数目。很多企业的最终目标都是经济效益，所以在选择变压器的时候可以充分地结合变压器的回报年限，从而确保变压器的合理性。通常情况下，在选择变压器的时候必须要结合变压器的最佳负荷以及实际的用电需求，但是变压器的负荷基本上都会比实际负荷大，只要确保变压器的负载率在85%下，才可以更好地确保用电的安全性。

三、高层建筑电气工程供配电系统设计

（一）做好高压配电系统的设计工作

就目前来看，高层建筑对电气工程的需求比较高，所以必须要注重电气工程的设计工作，从而更好地确保高层建筑的运行效果^[2]。现阶段的高层建筑使用的电力资源设备比较多，所以使用的电源基本上都是两路独立的十千伏电源，当两路电源同时进行供电的时候，可以有效地确保电气工程的实际使用效果。在建设高层建筑电气工程的时候高压配电系统具有非常重要的地位，可以给电源供电起到很好的作用，在正常的情况下，高压配电系统使用的分段方式都是单母线，在使用的时候这种线路可以进行自动切换，而且线路之间还可以成为相互的备用设备开展供电工作，可以在很大的程度上确保电力的运行效果，还能实现高层建筑供电工作的顺利运行。母线基本上都是有分段数目的，而且还可以和电源进线回路之间实现匹配。

（二）做好低压配电系统的设计工作

低压配电系统在高层建筑的电气工程当中我也是非常重要的一个组成部分，低压配电系统可以有效地提升高层建筑的整体使用效果^[3]。在实际使用的过程当中，必须要做好相应的防护措施，这样才可以将低压配电系统的作用更好地发挥出来，从而避免一些不必要的损失。在设计高层建筑的低压配电系统的时候，一定要注重设计好接地保护，通过实施接地保护措施，可以有效地保护供低压部分的电流电压，而且还可以有效地降低突发情况的出现概率。只要出现了电力泄露的问题，将会给高层建筑中的人员生命安全造成严重的威胁，必须要全面地设计好高层建筑的供配电系统，尤其需要注重防漏电设施的设计，通过使用漏电断路器可以有效地避免出现漏电损害，还可以将高层建筑的使用效果提升上来，促进电气系统工程的稳定运行。

（三）选择供配电系统中的导线

线路在高层建筑的供配电系统当中是非常基础也是不可或缺的设施，是实现电能运输的一个重要设施^[4]。因此，在设计电路的时候设计人员必须要选择一个合适的导线材料，这样才能更好地满足操作的规范性，并且能够符合实际的使用需求，进一步地实现导线布局的合理化。由此可见，导线材料是非常重要的一个选择指标，当导线的线路越短的时候，花费的成本就越少，而且在满足使用需求的时候，也可以尽可能地缩短导线的长度，这样可以减少电能的损耗，从而更好地满足节能的设计要求。

（四）设置供配电系统的配电箱

低压配电装置的组成主要有开关设备、保护电器还有测量仪表等，通常都是把这些设备安装到金属柜上面，而且金属柜基本是封闭式的。对于低压配电装置来说，在正常运行的时候，可以借助手动以及自动开关加个电路进行接通或者是切断，这样就能够在电路运行出现不正常现象的时候将电路及时进行切断，以免造成不必要的灾害。与此同时，还需要安装相应的测量仪表，对发电所以及配电所在运行中的参数能够进行实时地检测，通过把参数和正常参数进行比较，假如参数和正常参数间的偏差过大就得及时进行报警，并且需要找出其中的问题，从而将其解决，这样能够避免发生灾害。此外，在分配照明配电箱当中的回路时，必须要满足一定的要求^[5]。首先，必须要确保每个房间中的插座都能够单独进行回路供电。其次，针对用户家中的空调回路，必须要单独地设计一个柜式空调回路，对于厨房设备以及卫生间设备通常也得设置一个单独回路。再次，对于所有的插座都得设置相应的漏电保护开关，以免在使用不当的时候引发一些意外事故。

结语：

由于高层建筑中的电气设施比较繁多，而且电路也比较复杂，所以在进行施工的时候具有较高的难度，为了实现高层建筑用电的安全性，必须要深入地研究供配电系统的设计优。如果供配电系统的设计不够合理，将很有可能导致一些故障的出现，从而导致整个楼层的电能负荷加大，消耗大量的电能，甚至还有可能让电气工程的运转出现中止。因此，在设计高层建筑供配电系统的时候，必须要做好各方面的工作，不断优化供配电系统的设计，从而有效地节约电力资源，促进电力工程事业的稳定发展。

参考文献

[1]孙登峰.高层建筑电气工程供配电系统设计分析[J].绿色环保建材,2020(01):90+92.

[2]扆雷峰.高层建筑电气工程供配电系统设计的分析[J].中国住宅设施,2019(11):62-63.

[3]孙鸿鑫.高层建筑电气工程供配电系统设计分析[J].山东工业技术,2016(08):119-120.

[4]李二宝,彭梦龙,舒彬.高层建筑电气工程供配电系统设计探讨[J].科技展望,2016,26(10):120.

[5]高桂根.高层建筑电气工程供配电系统设计分析[J].价值工程,2014,33(36):118-119.