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摘要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进建筑工程项目的不断增多。高层建筑一般是高度大于27m的住宅以及高度超过24的工业建筑和其它民有建筑物。由于该种建筑物中电气设备较多，供配电系统稳定性和可靠性对于人们的日常生活和工业生产影响较大，是进行高层建筑物设计中必不可少的重要部位，电气设计人员应该提高自身业务能力，提升高层供配电系统的性能。本文就高层建筑电气工程供配电系统设计展开探讨。
关键词：高层建筑；供配电系统；电气设计
引言
高层建筑中电气工程供配电系统包括暖通空调系统、消防系统、电梯系统、智能泊车系统。这些标准设施不仅能够完善现代高层建筑的整体使用性能，也能够提高高层建筑的整体使用安全。供配电系统作为电气工程最主要的设备能源供给基础，其设计的可靠性与安全性对建筑工程整体使用性能来说具有非常重要的影响。由于高层建筑自身的整体构造非常复杂，所以对电气工程供配电系统的设计也提出了更高的要求。
1高层建筑供配电系统设计简介
供配电系统是电力系统中重要的组成部分，主要是由用户以及区域变电站两个部分组成，承担了对电能的配电和用电的功能。在运行特征以及使用要求方面，都是电力系统的基本相同。高层建筑物中的供配电，主要为用户和电气设备的安全供电，必须要保证供配电系统的安全。在该电气系统中，电能从电源端输送给用户和电气设备，采用分配和降压的技术，把高压电能转变成用户和电气设备直接应用的电压等级。高层建筑物的供配电压等及普遍在110千伏以下，在进行供配电系统设计时，可以从实际的用电负荷、负载的性质以及周边区域供电情况进行设计。与此同时，还需要保证供配电系统设计的容易满足将业增容的要求。
2高层建筑电气工程供配电系统设计的主要原则
供配电系统作为高层建筑机电工程的重要基础，不仅承载着建筑电力系统电能的配用环节，而且也可以分为区域变电站和用户变电站两种部分。高层建筑的供配电系统主要服务对象就是以建筑使用者以及建筑内部电气设备为主，所以供配电系统的稳定运行，能够对建筑电力系统整体的安全性能具有非常重要的影响。一般来说，高层建筑相关的供电系统主要采用的是单方向流动的模式，由电源端至用户端，这样就能够保证电源分配和降压的快速处理，使得外部电能转化为可供用户端直接使用的电能。由于现阶段高层建筑电压并不超过110kV，所以结合建筑设计的实际需求即可。通过科学合理的判断用电量、系统负荷等基础参数，综合各种可能出现的问题，这样才能满足建筑基础整体的使用功能，也能够保证高层建筑供配电系统的可扩展性。在高层建筑电气工程供配电系统设计时，也必须遵循安全节约、节能环保的设计要求。设计人员在进行供配电系统设计时，必须要充分的考虑到节能环保的需求，只要根据科学的方式判断设备型号，尽量避免出现能源资源浪费的情况加强供配电系统的成本控制。此外还应该选用节能环保的材料，最大程度上减少高层建筑供配电施工，环境污染等问题。
3高层建筑供配电系统具体设计
3.1高压配电系统的设计
高层建筑物对于电气系统的要求很高，严格做好电气工程供配电设计可以很好的保证建筑物电气设备和居民用电的需求。由于用电设备数量多，多采用两种相互独立的10千伏供电线路，两种供电电源对高层建筑物同时进行供电，可以有效的保证可靠性。高压配电系统在高层建筑物中起到了很大的作用，一般情况下，多采用单母线的方式进行分段供电，线路可以较为方便的进行切换，可以为备用电气设备进行供电，从而可以保证用电设备的正常使用。高压母线都是分段进行设计的，可以保证和电源进线实现很好的匹配。只有在极特殊情况下，才应用不分段界线的办法。
3.2供配电系统配电箱的设置
为了能够保证电气接线的整体要求，配电箱必须要将开关设备保护电气测量仪表以及相关的辅助设备共同组装到封闭或者是半封闭的金属柜上，这样才能够形成低压配电装置，通过自动开关或者手动开关的方式能够实现电路的接通或断开。当线路运行不正常或者出现故障时，则可以利用其他的线路进行切断或报警，在各个发配变电所中，利用测量仪表的方式也能够保证各种运行参数得以全面凸显，也能够充分的调节部分电气参数，具备提示或警告的功能。在高层住宅建筑中，照明配电箱的回路必须要满足照明系统的需求，客厅卧室、厨房、卫生间的插座，都必须要有单独回路供电。在空调回路设置的过程中必须要设置成独立式的空调回路，除了壁挂空调插座之外，其他的插座回路都应该安装漏电保护装置。
3.3高层建筑电力负荷计算
高层建筑的电力负荷一般可分为空调（40~50%），动力（20~25%），电气照明（30~35%）等，由于空调负荷占比较大，空调设备一般都设置在大楼的地下室，首层或下部，供电变压器的供电范围大约为15~20层，可根据层高在大楼的上下中层设置电房。高层建筑的电力负荷需要通过计算才能得到准确的信息，一般会采用系数法和单位指标法两种方法。在进行高层建筑物设计时，是要根据图文设计阶段进行负荷计算，目前来说比较实用的方法是单位指标法，它是根据高层建筑中所使用的变压器，根据变压器的变化情况来进行计算建筑的负荷率还有容量，然后可以推算出同类建筑物中电负荷的情况。经验不够以及研究不足带来的误差就可以很完美的避免掉，要想让高层建筑的用电系统达到更加安全、合理化，高层的用电指标跟用电系数之间的测评是不可缺少也是不可忽视的。
3.4设备低压断路器的选取
一般情况下，在民用建筑当中为了使好的对照明回路和设备供电回路进行可靠的供电，需要采用低压断路器装置来对主配电保护元件进行保护和控制。与以前采用的保险丝和闸刀断路器进行对比来看，低压断路器有着更为全面的保护功能，在当前的低压配电系统中应用的最为广泛。空气开关保护装置可以实现失压保护，如果供配电网的电压减少到额定电压的50-60%，为了避免电压低而引起的用电设备损坏，会自动对不重要的用户或设置进行切除。
3.5防雷与接地的设计
对于高层民用建筑来说，做好防雷工作对于确保建筑物的安全有着重要的作用。一方面，要在高层民用建筑的层间设置一定数量的避雷带以及均压环。这样一来，不仅可以有效地避免直雷击对于建筑的危害，同时还可以避免侧雷击对于建筑物的危害。另一方面，要对高层民用建筑独立的避雷针设计以及避雷网的设计工作引起重视。对于防雷等级为第一类的建筑物来说，避雷网的网格边长要大于5m；对于第二类防雷建筑来说，建筑避雷网网格的边长要控制在10m左右。对于电阻的冲击来说，要确保在10Ω以下。同时，其还要与民用建筑屋顶的避雷网进行连接，确保高层建筑的避雷效果。在进行防雷设计计算时，建筑物年雷击次数的经验公式为N=0.024K1.3TdAe。其中，K为校正系数，一般取1；Td为年平均雷暴日；Ae代表建筑物等效面积。当建筑物低于100m时，按照下式（1）计算，当建筑物高度超过100m时，按照下式（2）计算。
结语
高层建筑物中的供配电系统设计质量直接着到广大用户的安全用电，需要结合建筑物的实际情况对设计方案进行系统全面的考虑，严格按着相关标准中规定的内容进行设计，保证供配电系统可以达到要求。
参考文献:
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[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,2015,33(36):118-119.