摘要：近年来，随着城市中建筑工程数量的与日俱增，城市土地资源紧缺问题也在日益严重，在此背景下，高层建筑越来越成为主流，由于高层建筑将大部分建筑空间延伸到了上层，因此大大节省了土地资源，缓解了城市中土地资源紧缺的现状。但高层建筑在设计过程中对各个系统的设计要求都非常高，其中亦包括电气工程供配电系统。高层建筑电气工程供配电系统的设计水平，直接关系着住户的用电质量和用电安全。本文主要针对高层建筑电气工程供配电系统设计进行了研究，希望有助于促进相关工作的进步与发展。
关键词：高层建筑；电气工程；供配电系统；设计
高层建筑的发展虽然既节省了土地资源，又给人们提供了更加舒适、安全、便利的建筑使用空间，但与此同时，却也对建筑设计提出了更高要求。其中，电气工程供配电系统设计是超高层建筑设计中的一项重点和难点。电气工程供配电系统顾名思义主要是负责给高层建筑中提供电能传输的系统，其属于电气工程的一部分，随着现代人用电需求量的不断增多，电气工程供配电系统设计的重要性也越来越凸显。以下就联系实践经验，来浅要谈谈高层建筑电气工程供配电系统设计问题，仅供参考。
一、高层建筑电气工程供配电系统设计的原则
电气工程供配电系统是高层建筑中的重要组成部分，其直接关系着高层建筑中电力系统电能的配用问题。高层建筑电气工程供配电系统主要可以分为两部分：一是区域变电站，一是用户变电站。一般情况下，在高层建筑中主要是采用的单方向流动模式，即从电源端流向用户端，该模式可以大大提升电源分配和降压速度，并使外部电能转化为用户能够直接使用的电能。就目前来说，在我国的高层建筑中电压都不会超过110kV，因此在实际设计中只需根据实际需求进行设计即可。但需要注意，必须要合理判断用电量、系统负荷等相关参数，提前考虑到各种相关问题，以保证供配电系统的可扩展性。其次，要遵循安全原则，确保电气工程供配电系统的安全性，因为电能本身的性质决定了其在传输使用的过程中存在着一定的危险性，只有遵循安全原则来进行供配电系统设计，才能够保障人们的用电安全。再者，还要遵循节能环保原则，充分考虑到可持续发展战略要求及环境保护要求，尽可能地减少能源浪费，这点也有助于节约工程成本。
二、高层建筑电气工程供配电系统设计的要点
1、高压配电系统设计
高层建筑对电气工程供配电系统设计的要求非常高，因为其直接影响着居民的用电问题。一般对于高层建筑而言，其中的电力设备较多，因此多是采用两路独立电源的设计，这样可以在同时进行供电时保证供电质量。在高层建筑电气工程供配电系统中，高压配电系统是最为关键的一个部分，其一般应当采用单母线分段式的设计，从而切实保障线路的正常使用及自动切换，同时这样还可以使线路互相成为对方的备用设备，以更有效地确保电力系统的正常运行。
2、配电箱设计
配电箱是高层建筑电气工程供配电系统的重要组成部分，在配电箱的设计过程中，首先要把握好线路设计，充分考虑到配电箱的实际负荷特点，根据其负荷大小及供电回路等来进行设计，并充分考虑到在交流供电情况下的集肤、邻近等效应的影响，以及还要考虑到配电箱的散热要求，合理设计线路与继电保护装置间的位置关系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次要把握好配电箱的结构设计，配电箱在运行过程中往往会受到各方面因素的影响，从而出现箱体温度过高的情况，如夏季酷热、阳光暴晒、用电高峰期的高负荷等，都是常见影响因素，而一旦箱体温度过高，则其中的很多元器件均会受到影响而无法正常运行，因此必须在进行结构设计之时充分考虑到这一问题，尽量提升配电箱的散热性能。再者在组件设计方面，不但要充分考虑到配电箱的使用功能要求，同时还要考虑到具体的安装方式，并对各项元件和线路都做好标识，以方便日后对配电箱的维护管理。
3、低压断路器设计
一般在高层建筑当中，其照明系统、供电系统等各个系统，都需要依靠低压断路器来进行电气保护，因此必须要对低压断路器进行优化设计，确保其的安全性与可靠性。相较于传统的保险丝、闸刀等而言，低压断路器的保护功能更加全面有效，通过它可以对当前变电所、动力照明系统等提供非常广泛的保护作用。通常情况下，若按照电源种类进行划分，可以将电气设备低压断路器分为两种：一种是直流电路的低压断路器，一种是交流电路的低压断路器。而若按照结构类型进行划分，则也可以将电气设备低压断路器分为两种：一种是封闭式的低压断路器，一种是框架式的低压断路器。如果空气开关中安装有失压保护装置，则当电压出现异常降低时，就必须要切除其中不重要的用户，而低压断路器的功能正是自动启动失压保护，待电压恢复正常供电后再自动恢复。
4、变压器设计
变压器也是高层建筑电气工程供配电系统中的重要部分之一，为了提高变压器的安全性与可靠性，以保障变压器的正常稳定运行，在其的设计中必须要充分考虑到变压器的实际运行条件，并尽可能地降低成本及能源消耗。为了实现这一目的，在进行变压器选择时，应优先选用低能耗材质的高效变压器，这类变压器可以将负荷率的最佳状态控制在70-85%，并且应用这类变压器还可以减少变压器的数量，节约工程成本。
5、减少线路损耗设计
在电力传输的过程中，受内外部各种各样因素的影响，很容易出现各种线路损耗，这是不可避免的，目前人力能做到的只是尽可能地减少这种线路损耗。由于在电流从线路中流通的过程中，线路材质和负荷的不同会导致功率损耗的不同，因此可以通过选用更好的材质来减少线路损耗。
结语
综上所述，电气工程供配电系统是高层建筑中的重要系统，若想保证住户的用电质量和安全，必须要对其进行合理设计。在高层建筑电气工程供配电系统的实际设计过程中，应当要重点把握好高压配电系统设计、配电箱设计、低压断路器设计、变压器设计及减少线路损耗设计等要点，这样才能够优化整体设计效果。
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论文作者:黄广超
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/10
标签：高层建筑论文; 系统论文; 电气工程论文; 供配电论文; 考虑到论文; 变压器论文; 线路论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;