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摘要：随着城镇化建设的脚步不断加快和我国社会主义经济水平的不断提高，城市市区内的土地资源与其他各种自然资源却跟不上发展的脚步，呈现出日益紧缺的趋势。为了有效缓轻城市市区内日益紧缺的土地资源与不断增加的人口数量两者之间的矛盾，现代的城市建筑变得越来越大型化、高层化。本文阐明了现代高层建筑的电气工程整体布局和供配电系统的设计优化分析，望对相关高层建筑内部电气工程建设提供理论借鉴与指导。
关键词：高层建筑；电气工程；供配电系统
引言：
越高层化的建筑对建筑内部电气工程系统也需要更高的更复杂的技术与设计要求，需要整体设计布局与优化高层建筑内部的电气工程供配电系统，才能够充分地发挥出大型化的高层建筑解决的人地矛盾的实际效益。供配电系统标准设施既是现代高层化建筑内部电气工程系统最基础的设备，同时电力等相关能源供给的主要设施，供配电系统标准设施的稳定性能与安全性能也是高层建筑工程内整体电气工程系统的基本要求与关键所在。
1供配电系统基本设计原则
供配电设备系统主要可分为区域变电站和用户变电站两大类，二者不仅同时承载着建筑高层电力系统内部电能的输送以及配用各个环节，也关系着高层建筑内部电力系统设备的稳定、安全和作用效果。通常来讲，高层建筑内部的电力系统采用单向流的供配电模式，由内部电源用户端一直流至高层电源用户端，这样就方便我们能够有效迅速地综合分析处理电力的分配和升降，持续将无法直接使用的外部电能有效的转化为一个可以提供高层用户日常生活使用的直接供电系统等内部电能。在供配电设备系统的设计安装的过程中，还需要考虑到高层建筑设计项目的实际情况和具体要求。目前我国大多数高层建筑的电源端所需要的电压都不会高于110kv[1]，因此只要预先判断计算好总用电量、系统最大理论负荷与使用负荷等基础电力系统参数，及时发现并积极处理供电系统可能出现的情况和异常故障，便可以充分地满足高层建筑内部基础电力系统整体的稳定性和保护功能，同时也方便有效的保证现阶段高层建筑的供配电系统的适应性和灵活性。除此之外，还需要根据实际需求科学合理地把握准确判断供配电设备的各种型号，在具体施工工程中尽量节约使用相关能源和各种自然资源，预算和管控好供配电设备和系统的施工相关成本。一些节能环保的工具和材料在选择过程中也可以被有效考虑，最大程度上避免因高层建筑的供配电系统施工造成环境空气污染[2]。
2供配电线路系统具体设置
2.1高压配电系统设置
目前，与一般建筑相比，高层建筑中对电气系统工程的技术要求相对较高，所以电气工程系统设计的工作应该得到高度的重视，来进一步保障高层建筑的系统运行的效果。高层建筑的电力传输和资源管理涉及到的设备种类很多，而且两路独立供电的自动电源已经成为大多数高层建筑采用的主流适配电源，两路同时供电配电能够显著提升电气工程的自动电源应用效率和质量[3]。由于高压分段式配电系统的母线是整个高层建筑电气系统中较为关键的设备，它能够保障电源供电的稳定和安全。在绝大多数的情况下，高层建筑中对电气系统使用的高压分段式配电系统在设计过程中，选用了单母线分段式这一型号，这样才基本上可以有效的保障高压配电线路的正常运行，同时也让自动电源的切换更加方便，互为彼此的一个备用电源供电设备。
2.2供配电系统配电箱设置
为了能够充分适应电气辅助设备接线的整体安全性能要求，配电箱往往需要联合壁挂式开关保护设备、电气辅助测量仪以及其它相关的电气辅助设施共同进行组合安装，组装后再与一个全封闭或者是半封闭的金属柜上直接相连。经过上述操作后，便充分的形成一个低压配电保护装置。在一些大功率家用电器设备如空调的插座和回路供电设置的安装工作过程中，必要时还需要将配电箱改造成一个独立回路，立柜式空调的插座和空调回路都需要单独附加安装一个带有漏电回路的保护装置。
2.3电气设备低压断路器
在一些现代的高层建筑中，由于动力照明系统、供电控制系统必须要以传统的低压保险丝和断路器为基础对其主体电器进行控制和失压保护，所以低压保险丝和断路器使用的安全性和断路器的可靠性需要得到充分合理的设计与考虑。与动力照明传统的高压保险丝和断路器闸刀不同的是，低压保险丝和断路器实际上具系统性、多层次的控制和保护机制，适应各种当变电及其他照明供电系统所选择电源的种类。动力照明电气设备中的低压保险丝和断路器根据电流类型大致可以再细分为直流和交流两类，根据其结构的类型又大致可以再细分为封闭式和框架式两类[4]。还有一些其他保护设施如空气低压保护电路开关中具有控制和失压保护等功能，一旦当前线路实际电压低于最大额定电压的百分之五六十左右，保护工作便会立即启动，切除占用不大的电动机和用户开关线圈，最大程度上避免电动机开关线圈烧坏而导致电网额定电压不可逆性过低而无法得到恢复。
2.4变压器设计
高层建筑电气系统中变压器设备的实际运行环境与条件直接关系到变压器设备的正常运作及其使用过程中的安全性和稳定性，因此我们要充分的了解和把握并在设计环节充分地考虑变压器的实际运行环境与条件，最小化控制变压器实际消耗的成本和能源量。低能耗材质环保节能的高效变压器产品得到了广泛关注与选用，该产品能够将智能变压器的容量和负荷率维持在最适运行状态，进而有效的利用和节约资源，提高了其综合利用效率。
此外，还需要考虑季节因素。季节性负荷会严重影响变压器电能的质量和负荷率，为此在设计和施工环节，往往根据需要设计选择一套专用的能够有效应对智能季节性负荷的智能变压器设备，方便自主灵活切换，维持智能变压器的经济运作效益，最大程度上降低因轻载的运行而产生能源额外损耗。以夏季的空调工作为例，夏季空调的控制工作负荷相对其他季节较大，施工单位通常可以优先考虑选择使用单独的空调变压器组件作为夏季控制空调的专用变压器，通过这样的组合使用使它能够很好地得到充分发挥和有效突出夏季使用空调的各种季节性的功能特征，减少了不必要的能源消耗，保证了空调变压器的工作可靠性和实际效益[5]。
2.5减少线路损耗
在电力传输的实际过程中，在多因素的综合作用下，电力线路的损耗总是不能完全避免的。但是我们还是需要最大程度上尽力减少相关电能的损耗。当总电流分别从各个方向流通到不同线路途径中，不同的电力线路材质以及负荷参数会对电网造成不同程度上的功率和质量损耗，所以必须全面提升电网的质量和传输性功率，结合实际情况和具体需要选用更优质的电力线路材质，最大程度上减少电力线路传输过程中的能源损耗。
结束语
我国目前高层建筑中使用的电气设备的设计和施工由于其高层化、大型化的特点而十分复杂，倘若没有安全合理的供配电设备系统，将会增加高层建筑电能的负荷，甚至导致十分严重的安全事故和社会经济损失。本文具体阐述了我国现阶段高层建筑内部的电气工程供配电设备系统的整体设计和施工理念，在符合供配电系统基本设计原则的基础上，从高压配电系统、配电箱、低压断路器、变压器以及线路损耗等几个方面剖析了其设计理念与相关优化，并且从理论上提出了相应的举措，能够有效提高高层建筑电气设备系统整体安全运行的质量、可靠性和效率。
参考文献：
[1]刘卓然.高层建筑电气工程供配电系统设计研究[J].建材与装饰，2020（13）：232-233.
[2]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.
[3]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.
[4]周杰筑.高层建筑电气工程供配电系统设计的分析[J].建材与装饰，2018（49）：123-124.
[5]王仕涛.对高层建筑电气工程供配电系统设计分析[C].北京中外软信息技术研究院.第三届世纪之星创新教育论坛论文集.北京中外软信息技术研究院：北京中外软信息技术研究院，2016：1014.