摘要：伴随着科学技术的发展，现代建筑需要配备的标准设施也越来越多，照明系统、暖通系统、电梯系统、消防系统等设备都是智能建筑需要配备的基本设施，这些设备极大地丰富了住户的使用感受，而且建筑的安全性能也因此得到了提高，这些设备的基本能源供给系统是供配电系统，因此供配电系统的性能在极大程度上会影响这些设施的使用，进而影响到整幢建筑的运营。
关键词：高层建筑；电气工程；供配电系统
引言
电气设计一般指建筑领域的电气工程，建设方给出总体设计要求，施工方结合建筑特点和要求情况，借助各类技术，保证用电基本需求，实现设计的经济性。高层建筑是指高度超过27m的住宅建筑、高度超过24m的非单层厂房、仓库和其他民用建筑，因高层建筑的服务对象较多，其电气设计也得到普遍重视
1概述高层建筑供配电系统的相关设计内容
在现在的高层建筑中的电气工程中最基础的组成部分就是供配电系统，以使用效果为分类标准分类的话，它可以分为区域变电站、用户变电站两部分，主要是控制建筑中电能的分配与使用环节，供配电系统的使用与设计要符合它的使用对象的要求，供配电系统的使用对象主要是用户以及以它为基础的电气工程，因此供配电系统的整体设计要符合用户以及电气工程的要求。这样既可以提高用户的满意度又可以在很大程度上保障电气工程的安全性。电流由电源端逐级流向用户端是高层建筑配电系统主要的应用模式，这种模式成为功率单方向流动。采用这种模式的主要目的是有利于做降压处理、利于电能的分配。10/0.4kV是现在高层建筑普遍设计的供配电电压等级，设计人员在设计供配电系统的时候不能只借助理论进行设计，要根据建筑的具体使用情况，特殊需求科学地确定相关参数范围，综合考虑设计方案，最大限度地优化设计方案。
2在设计高层建筑供配电系统时所需要遵守的原则
不同的建筑物的性质、环境以及使用需求对供配电系统的要求是不一样的。因此设计人员要根据建筑物的具体情况对线路进行设计。低压电力系统接线方式一般采用放射式、树干式等，放射式的特点，配电线路故障互不影响，供电可靠性较高，配电设备集中，检修比较方便，但系统灵活性较差，有色金属消耗较多，一般在下列情况下采用：1）容量大、负荷集中或重要的用电设备；2）需要集中连锁起动、停车的设备；3）有腐蚀性介质或爆炸危险等环境，不宜将用电及保护起动设备放在现场者。树干式的特点，配电设备及有色金属消耗较少，系统灵活性好，但干线故障时影响范围大。一般用于用电设备的布置比较均匀、容量不大，又无特殊要求的场合。
2.1保证供配电系统的可靠性
安全可靠是高层建筑供配电系统的整个设计过程中需要遵循的原则。在所有的电气负荷中，一级负荷才是最重要的。平时最常见的一级负荷主要是与消防有关的消防系统，另外还有电梯、生活水泵、弱电机房等，这些都是与建筑用户生活方面密切相关的。所以为了保证它们的正常使用，一般高层建筑采用两路电源供电，当建筑物一路电源出现故障停电时，另一路电源能保障这些一级负荷正常使用。
2.2供配电系统的设计要合理
供配电系统的合理设计不但可以节约电能，而且还可以帮助企业合理预估用电量。对企业建筑来说，合理的供配电系统设计可以为企业节约成本，提高经济效益。在满足住户使用的基础上将上下级之间的连接减少到最少，根据用电设备的具体分配合理设计配电路径。如果配电系统之间的上下级连接数量过多的话不但会增加用电元件的数量还会增加电缆的用量，增加了供配电系统的风险。配电间设计不合理是导致配电路径不科学设计的最大原因，因此，高层建筑供配电系统设计人员在设计之初就要合理优化配电间的位置。变电所位置设置尽量靠近负荷中心，比如再靠近冷冻机房的位置设置为其供电的变电所。
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2.3供配电系统要尽可能做到节能
在供配电系统中，变压器作为主要的耗能设备，在进行选择的时候要根据用电量和投资数目综合考虑。企业大多都是以经济效益作为最终目的，因此，企业要通过变压器的回报年限选择最合理的变压器。一般来说，变压器的选择与建筑的实际用电需求和最佳负荷进行选择，但是通常情况下，变压器的负荷要稍大于实际负荷，一般变压器的负载率不超过85%，这样才能保证安全。
3供配电系统的具体设置
3.1高压配电系统设置
高层建筑的电气设备十分庞杂，高压配电系统是供配电系统当中的核心，它能够稳定整个高层建筑的电压。一般高压配电系统都是设计成单母线分段式，因为这种形式可以确保电路的稳定，同时能够自动进行切换，互为备用设施。
3.2供配电系统配电箱的设置
供配电系统配电箱一定要把电气测量设备和其他辅助设备一齐安装在封闭或者半封闭的金属柜里，利用自动或手动开关对电路的接通和切断进行控制，形成完整的低压配电系统。在高层建筑内部的照明配电箱回路能够贴合照明装置的使用，全部插座都要具备单独回路供电功能。
3.3电气设备低压断路器的选择
电气设备的低压断路器的主要作用是作为照明、供电系统对主体电气设备的控制和保护的载体装置，由此可见低压断路器是整个供配电系统稳定运行的关键。低压断路器相对老式闸刀和保险丝等断裂装置安全保护性能更强。低压断路器有直流和变流电路，按照构造分类有封闭式和框架式两种低压电路。不用功能用途的高层建筑应该采用不同的低压断路器，因为每座高层建筑在电力使用情况方面都不尽相同，选择合适的电气设备低压断路器能够使高层建筑的供配电系统运行更加稳定，对电气工程的整体设计起到结构优化作用。
3.4选择供配电系统中的导线
在供配电系统中最基础的也是最不可少的设施就是线路，它是运输电能最重要的设施。因此，设计人员要选择合适的导线材料作为电路设计的材料，在满足相关操作规范和实际需求的基础上，将导线布局最合理化，导线材料是最重要的选择指标，同时，导线线路越短，成本就越少，同时导线在满足需求的条件下减到最短也可以将电能的损耗降到最低，既满足了经济节能设计要求又可以保障线路的安全。
3.5设置供配电系统的配电箱
低压配电装置主要是由开关设备、测量仪表、保护电器、以及其他的一些辅助设备组成的，这些设备一般都被安装在一个金属柜上，金属柜可以是封闭的或者半封闭的。低压配电装置要可以通过手动或者自动开关在电路正常运行的情况下切断或者是接通电路。这样就可以在电路不正常运行的时候达到切断电路，防止灾害发生的目的。除此以外，还要安装相关的测量仪表，时刻检测每一个发电所、配电所、变电所在正常运行时的参数，将参数与正常参数做比较，如果参数与正常参数之间偏差太大要及时报警，找出问题并及时解决，以免发生灾害。
结语
综上，高层建筑电气设计影响建筑功能、安全性，应给予足够重视。原则上看，相关设计应考虑稳定性、安全性、经济性；方法上，可采用环形供电基本模式，设计补偿机制，重视重点环节设计和现代技术的运用。结合已有资料，高层建筑电气设计要点包括独立多电源供电、设计备用电源等，可予以参考。
参考文献：
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论文作者:安皓
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/8
标签：系统论文; 供配电论文; 高层建筑论文; 设备论文; 负荷论文; 建筑论文; 导线论文; 《基层建设》2019年第31期论文;