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摘要：在我国进入21世纪的新时期，经济在快速发展，社会在不断进步，土地资源越来越紧张，但人们的用房需求和城市化进程却在不断加快，所以建筑层数不断增多，高层建筑成为了建筑业的主流。本文从高层建筑的电力供应角度出发，对现阶段高层建筑的电气工程供配电系统设计原则进行了简要分析，并对该系统的设计要点和方法进行了简要论述，希望能为相关工作人员带来参考。
关键词：高层建筑；电气工程；供配电系统；设计原则
引言
供配电系统能否达到安全、稳定、经济的特点，是当前人们关注的重点，同时也是当前建筑配电系统横梁的重要指标，但是从实际情况分析发现，由于建筑布局、电气设备、人员素质等方面所存在的多方面因素影响，导致配电系统难以达到运行标准。因此，应对高层建筑工程供配电系统设计进行深入研究，掌握当前的问题，总结解决方案，以保证供电质量得以提升。
1供配电系统内容概述
高层建筑中有多种电气设施，如电气照明设施、排水设施、锅炉设施、厨房设施、送电设施以及消防设施等等，其中电气照明设施如室内照明、安全通道照明等；货运电梯、客梯等设施；排水设施如生活、消防水泵等；锅炉设施如引风、排风等；厨房设施如排气设施、冰箱；送电设施如空调送风、风机管盘等；消防设施如正压、排烟风机等。另外，高层建筑的使用功能存在差异，因此所需功率也存在差异，但一般来说，所需功率很大，此外，高层建筑的消防、应急等用电都应有各自独立的电源，所以供配电系统的运行应符合建筑电力系统的总体要求，以确保建筑机电工程整体使用的安全性和可行性。在高层建筑供配电系统中，一般使用功率单方向流动的模式，也就是说从供电端到用户端的流动方式，以利于电能的分配和降压，然后将外部电能转换成用户端可以直接使用的电能。通常情况下，高层建筑的电压一般不会＞110kV。在供配电系统设计期间，设计人员需要与建筑物的具体需要相结合，然后再对用电量参数范围、系统负荷参数范围等进行科学地明确，对优化设计方案进行综合考虑，在符合建筑基础使用需求的前提下，尽可能将系统的可扩展性增强。然而，在电力负荷计算过程中，设计人员应使用需要系数法或者负荷密度法来进行计算，以保障所得数据的真实性，为高层电气设计打下坚实的基础。
2高层建筑电气工程供配电系统设计分析
2.1低压终端配电箱的设计
低压终端配电箱的设计需要把开关设备电气测量仪表和相应的辅助控制设备一同都组装到半封闭或封闭的金属柜中，以此来达到电气接线的多方面要求，形成低压配电系统装置，并且运用自动或手动的开关方法来通断电路。在变电所中，采用仪表测量的方法可以保证每类运行参数得到显现，还可以对一些电气参数做有效调节工作，让它们可以发挥出警告提醒的作用。除此之外，高层住宅建筑照明配电箱的回路设计要满足照明系统的基本要求，且在室内每个房间中插座回路需为独立式的插座回路，对于空调回路要采用独立式的空调回路方式。除掉壁挂式空调插座外，其余所有的插座要装上漏电保护的装置。
2.2接地安全保护设计
高层建筑电气设计应综合考虑多种因素，其中人身安全是首要的。这里所说的人身安全，不仅是指建筑物内工作、生活人员的人身安全，也是指电气设计、安装过程中工作人员的人身安全。由于高层建筑楼层相对较高，人员多，一旦发生危险，疏散时间较长。所以，考虑到这一点，通常的高层建筑在电气设备设计时，都要确保具备相应的能够自动中断故障点的装置设备，这就是我们经常提到的接地保护装置。
作为高层建筑用电安全的重要保障，接地保护装置显得至关重要，它能够在建筑出现危险的情况下对故障点用电进行及时中断，在很大程度上保护了人们的生命、财产安全。所以在设计及安装接地保护装置时，需要对建筑的多方面因素如地形、电气设备以及电路保护装置等进行综合性考量，唯有这样才能有效防止由于外部不利因素造成的电路运行的危险。
2.3高压供电系统设计
电气系统设计供电量是非常大，电压基本可以达到10kV，包含环形双回路、单侧回路、双侧双回路三种系统的运行方案。其中环形双回路的方式成本较高，但是稳定性较强；单侧回路供电方案成本低，运行稳定性也比较差；双侧双回路的设计方案主要设置了两个电源同时供电，所以稳定性得到很大的提升。高层建筑进行高压供电系统设计环节，一般要结合施工单位的成本计算以确定合适的供电方案。因为不同高压电源会采用不同的供电方式，所以高压主接线方式也会存在明显的差异。两路高压电源在同时进行系统供电的条件下，通常会选择单母线分段的方式，但是母联开关并不需要设置。这种方式所应用的设备相对比较少，且系统组成也非常简单，成本比较低，能够达到供电系统运行稳定性、安全性的标准。如果高层电源选择应用的一个供电一个备用的方式，可以通过应用单母线不分段的形式，其构成是比较简单的。在供电系统运行存在故障的问题之后，备用电源的系统立即开启以保证建筑内电源可以正常的运行。高层建筑中的母联开关进行供电，并且单母线进行供电运行，在其中一个电源出现故障问题之后，母联开关自投，在故障电源层负荷恢复供电。该方式接线复杂性较高，成本也较大，但是稳定性却是其中最好的。
2.4配电箱与导线设计
配电箱是高层建筑电气工程之中的重要设备，其位置和内置环境设计也应该成为供配电系统设计的重点。在实践中，设计人员应该依照国家和行业内的相关标注，开展供配电系统配电箱的设计。此时，配电箱之中应该包含开关保护装置、测量仪器仪表以及各类型的辅助设施，可以借助全封闭或半封闭的柜体完成对电气元件的有效集合。当然，现阶段也有许多配电箱是通过保护屏的形式集合电气元件的。在设计时，相关工作人员需要重点关注警报信号发送功能。比如，设计手动或自动分断控制电路方案，确保供配电线路故障可被及时隔离，且异常信号能被迅速传递。同时，设计人员应该合理设计建筑内的供电回路。比如，保障照明系统与插座供电回路分离，为照明配电箱提供单独的供电回路；而在空调供电回路方面则可区分客厅和其他空间回路。在导线选用和设计环节，相关工作人员需要做好合理地规划和分配。高层建筑的供电线路复杂性极高，而且导线作为电荷运动的载体承担着输送电能的重任。所以，为保证实用性，在选择导线时应从供配电系统的整体安全性和可靠性方向进行考量。比如，基于电气标准、高层建筑物的实际用电需要、供配电系统设计方案以及成本预算等影响因素，选择技术经济性最强的导线。
结语
综上，高层建筑的配电系统进行设计时，要注意结合项目特点，计算项目负荷，将配电室设置在合理的位置，选择合适的电源，确定变压器容量等。总之，高层建筑的配电系统设计一定要结合项目实情，确保建筑供电正常。
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