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摘要：随着社会的发展，我国的高层建筑越来越多。供配电设计是高层建筑中比较重要的组成部分，其不仅关系到高层建筑的使用效率，而且还事关高层建筑内部居民的生活水平，因此在进行现代高层建筑施工过程中，要根据实际情况做好供配电设计工作，对已有的设计理念、设计技术进行优化，以更好地满足现代高层建筑发展需求。
关键词：现代高层建筑；供配电设计；建筑行业；电力能源；安全隐患；供配电设备
引言
随着我国城市化的建设的高速发展，许多建筑逐渐朝着高层的方向发展，高层建筑如雨后春笋般涌现。现代高层建筑具有建筑高度高，层数多，人口密集、电气设备多、用电量大等显著的特点，为了能够满足人们的生活、学习与工作中的日益增加的用电需求，建筑内的供配电系统发挥着不可替代的作用，但随着各种高端家用电器设备的出现，给原有建筑供配电系统带来了很多问题，为此，许多建筑电气设计人员与施工人员开始对高层供配电技术进行深入的研究与改进，以期能够寻找改善高层建筑供配电系统的有效途径。
1现代高层高层建筑中对供配电设计的基本要求
通过对我国现代高层高层建筑进行统计和分析可以发现，高层建筑不仅可以满足人类的居住需求，而且还可以满足生活、办公、娱乐等商业需求，从而使现代高层高层建筑具有多方面的功能和特点，更好地推动了我国建筑行业的发展。例如，在进行现代高层高层建筑建设施工的过程中，要按照要求设计好排水管道、消防设备等内容，在满足用户基本需求的同时，还可以确保用户的生命财产安全。在现代高层高层建筑供配电设计之前，还需要对高层建筑的实际情况进行全面、系统的分析，更好的了解和掌握高层建筑对供电的基本需求，然后根据基本需求来对供配电进行合理的设计。同时在供配电设计过程中，还需要对施工阶段可能出现的问题给予全方位的考虑，并选择一套与之相对应的设计方案，委派专业的技术人员来负责施工，以更好地满足现代高层建筑需求。
2设计原则
2.1优化原则
所谓优化原则是指高层建筑的供配电系统的布局需符合建筑的功能与结构，在设计过程中可考虑使用绿色材料替代传统高能耗材料，或充分利用地热、光伏等自然能源。在低压供配电系统的整体结构设计上应以稳定性与安全性为出发点，在满足建筑整体的用电需求上预留出备用电量，更好的应对电气系统意外情况。此外，为了保证高层建筑电气系统中各个用电设备的安全性，还应预留出一定的线路空间，保证电气设备之间的安全距离，提高线路的绝缘性，若有必要，可在线路中设置防雷和防静电电器件。
2.2负荷原则
在开展高层建筑供配电设计时，要根据实际情况做好供配电设计系统的调整工作，这样不仅能够有效地延长供配电设备的使用周期，而且还能够进一步提高资源的使用效率，实现对电压负荷运行指数的有效调整。在供配电设计过程中，最好选择节能设备，从而有效降低供配电设备的用电负荷，有效地节省电能资源。
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2.3供电安全性
供电线路的布线控制以建筑物的性质、要求，用电设备的分布和环境因素为依据，在绿色、安全的设计原则下，高层建筑群落的低压供配电设计中的低压配电方式大部分为分区树干式配电。安装在干线首端的短路保护装置的分支线长度即为安全长度的确定值，这也是值得设计人员考虑的问题。
3供配电设计在现代高层建筑中的应用
3.1确定负荷等级，以实现对负荷容量的有效计算
在对高层建筑进行供配电设计的过程中，要根据相关的设计规范来确定负荷的等级，从而实现对负荷容量的有效计算。实际上，现代的高层建筑不管是商业住宅还是生活住宅，都需要按照要求配备所需要的基本负荷容量，如电梯、消防设备、应急照明设施等。对于普通的居民住宅，供配电的设计要不仅要能够满足居民最基本的用电负荷，具体主要包括照明设备的使用和家用电器的运行。还要满足人民生活水平不断提高的用电需求。而商业高层建筑除了要满足最基本的设备负荷以外，还需要确保客户电梯、普通电梯、商业电梯的正常运转，从而满足商业用电的特殊需求。实际设计过程中，一般采用单位容量法和负荷密度法来对负荷容量进行有效的计算，以确保计算结果的准确性。
3.2供配电的电压等级设计
必须严格按照相关的设计规范和标准来对供配电进行设计，从而确保高层建筑供配电系统的正常运行。同时可以按照高层建筑的实际特点，来了解和掌握高层建筑对电压是否存在重量级要求，并为其配备一到两组应急发电组。如果高层建筑出现供配电故障时，可以借助应急发电组来及时恢复高层建筑的正常用电。通常情况下，低压配电电压一般在380/220V，而高压供电电源主要会选择10kV的两回独立高压供电电源。但对于一些超高层建筑，随着容量的增多，供电可靠的提高，需要四回或六回独立高压供电电源。
3.3高层建筑的应急电源
为了保证消防设计，计算机数据等重要设备的供电稳定，一般超高层建筑除了采用多路供电外，更会设置应急电源备用，保证重要设备在危机时刻供电。对于两路供电的建筑而言，当一路供电失败之后，应急电源便应处于启动待送电状态，在第二路电源中断后应急电源能及时对重要设备供电，保证其正常使用。但是应急发电机组不能与国家电网并网运行，从而在电力回复后，应自动停止发电机组。当UPS及EPS的应急电源与应急发电机配合使用时，停电初期，可先使用UPS或EPS作为应急电源，但是作为与自动起动的应急发电机配合使用时的EPS的工作时间不宜小于10min，待柴油发电机电源进人稳态后，使用应急发电机电源。建筑高度在300m及以下时，采用0.4kV柴油发电机组。建筑高度在300m-400m之间时，宜采用0.4kV柴油发电机组或10kV柴油发电机组。建筑高度在400m及以上时宜采用10kV柴油发电机组。当10kV柴油发电机组作为一份和中特别重要负荷的应急供电电源时，应设置钻用的变压器供电。
3.4供电线路安全设计
在对现代高层建筑供配电设计的过程中，要确保在用电负荷的基础上，采取相应的措施来做好供电线路的安全设计工作。在布置供配电线路阶段，需要根据高层建筑的实际情况来进行布置，尽可能地满足高层建筑特殊层对用电线路的需求，满足层与层的内部格局，同时还需要确保高层建筑供配电线路的布置与设计满足相关的规定。在供配电设计过程中，可能会受到潮湿、腐蚀、灰尘等因素的影响，从而诱发线路短路或路绝缘性失效。此外，在进行高层建筑供配电线路设计阶段，还有可能受到建筑物伸缩变形、较大冲击力或不均匀沉降的因素的影响，如果处理不好极有可能诱发安全事故。为了保证供电线路安全设计的效果，需要根据高层建筑的实际布局制定有效的方法来实现对电力线路的有效保护，而且还可以借助管井的方式来对供配电线路进行布设，在该过程中需要采取有效的措施来尽可能地降低电力线路与建筑物锋利物体或拐角处发生接触的可能性，从而有效避免外部保护措施由于长时间与坚硬物体接触、摩擦而引发不同程度的破损。在供电线路布设过程中，还需要采取措施避免线路与腐蚀、潮湿的环境接触，以确保线路的绝缘性能。考虑到风力或地震对高层建筑的摆动影响，电气设备安装用螺栓周定并做到牢固可靠t线路连接处适当地留有余量．避免电气线路在震动时托断或接头脱线，垂直线路尽量减少使用母线槽，而优先采用电缆沿桥架敷设。
结语
综上所述，在进行高层建筑供配电设计阶段，最好遵循优化原则、负荷原则、高效运行原则。在具体设计过程中还需要根据实际情况确定负荷等级，做好供配电的电压设计、照明系统供配电设计、供电线路安全设计等工作，合理选择低电压与高电压的运行方式与接线方式，并按照相关要求设置备用安保电源，从而有效降低电力资源的浪费，使供配电系统更好地满足现代高层建筑需求。
参考文献
[1]张燕，张立杰．高层办公楼的供配电设计[J]．现代建筑电气，2016，（7）．
[2]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，（36）．
[3]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，（36）．
论文作者:赵忠芳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/15
标签：高层建筑论文; 供配电论文; 线路论文; 负荷论文; 过程中论文; 电源论文; 需求论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;