高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)設計分析

劉 通

（華明工程技術有限公司，河北 唐山 063000）

1 供配電系統(tǒng)內(nèi)容概述

高層建筑的電氣設施種類繁多，有電氣照明設施、排水設施、鍋爐設施、廚房設施、輸電設施、消防設施等，其中電氣照明設施有室內(nèi)照明、安全通道照明、貨運電梯、旅客等電梯等設施，生活、消防水泵等排水設施，鍋爐引排風等設施，廚房設施如排風設施施工，冰箱；送電設施如空調(diào)、風機管屏等。；正壓、排煙風機等消防設施。

另外，高層建筑在使用上存在差異，因此所需功率也不同，但一般來說，所需功率非常大。另外，高層建筑的供配電系統(tǒng)應有獨立的電源，供配電系統(tǒng)的運行應滿足建筑電力系統(tǒng)的總體要求，從而保證建筑機電工程整體使用的安全性和可行性。在高層建筑供配電系統(tǒng)中，一般采用單向潮流方式，即從供電端到用戶端，便于電能的分配和降壓，然后將外部電能轉化為用戶可直接使用的電能。

2 在設計高層建筑供配電系統(tǒng)時所需要遵守的原則

2.1 保證供配電系統(tǒng)的可靠性

安全可靠是高層建筑供配電系統(tǒng)設計全過程應遵循的原則。在所有的電力負荷中，一級負荷是最重要的。平時，最常見的一級負荷主要與消防系統(tǒng)有關，此外，還有電梯、生活水泵、弱電機房等，這些都與建筑用戶的生活息息相關。因此，為了保證其正常使用，一般高層建筑采用雙重電源或雙回路供電。當建筑物的一個電源發(fā)生故障時，另一個電源可以保證這些一級負荷的正常使用。

2.2 供配電系統(tǒng)的設計要合理

合理設計供配電系統(tǒng)，不僅可以節(jié)約能源，而且可以幫助企業(yè)合理估算用電量。對企業(yè)建筑而言，合理設計供配電系統(tǒng)，可以為企業(yè)節(jié)約成本，提高經(jīng)濟效益。在滿足居民需求的基礎上，盡量減少上下層聯(lián)系，根據(jù)電氣設備的具體分布情況合理設計配電路徑。如果配電系統(tǒng)之間上下連接的數(shù)量過多，不僅會增加電氣元件的數(shù)量，還會增加電纜的數(shù)量，增加供配電系統(tǒng)的風險。配電室設計不合理是配電線路設計不科學的最大原因。因此，高層建筑供配電系統(tǒng)設計人員在設計之初就應合理優(yōu)化配電室的位置。變電站應盡可能靠近負荷中心。例如，供電變電站應設置在冷藏室附近。

3 高層建筑的供配電系統(tǒng)設計要點

3.1 防火報警系統(tǒng)設計

火災防治是高層建筑電氣工程設計的重點。在運行過程中，設計人員需要通過合理規(guī)劃設置火災自動報警系統(tǒng)，以保證供配電系統(tǒng)的安全運行和高層建筑的使用。在實際應用中，火災自動報警系統(tǒng)需要具備預防和控制異常問題、整合災害數(shù)據(jù)、促進消防設備自啟動等功能。因此，在設計火災報警系統(tǒng)的過程中，必須對火災報警系統(tǒng)做出明確的定位和設計，以保證火災報警系統(tǒng)的有效性。

3.2 高壓配電系統(tǒng)設計

高層建筑的用電需求量很大，電氣工程設計方案的改進是相關工作人員關注的焦點。在這一環(huán)節(jié)，設計者要保證高層建筑的電氣工程有很大的能量來維持高層建筑的整體運行。一般來說，高層建筑中含有大量的電氣設備，因此建筑的整體供電壓力相對較高。為了有效地維持供電，必須科學地設計供電量和供電線路。如選擇兩個電源同時運行，建設兩條獨立的10kV供電線路，實現(xiàn)高層建筑所有電氣設備的供電。

此時，高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)設計人員應從整體出發(fā)，在保證系統(tǒng)設計可靠性和線路穩(wěn)定性的基礎上完成系統(tǒng)優(yōu)化。例如，高壓配電系統(tǒng)整定采用單母線分段設計，方便線路切換和安全保護。單母線分段設計的主要特點之一是互為備用，可以有效地控制建筑物電力運行的安全性和穩(wěn)定性。當然，這種兩電源同時供電的模式并不適用于所有高層建筑，因此不分段邊界的設計方案也可用于個別工程。

3.3 配電箱與導線設計

配電箱是高層建筑電氣工程中的重要設備，其位置和內(nèi)置環(huán)境設計也應成為供配電系統(tǒng)設計的重點。在實際工作中，設計人員應根據(jù)國家和行業(yè)的有關標識進行供配電系統(tǒng)配電箱的設計。此時配電箱應裝有開關保護裝置、測量儀表等各類輔助設施，借助全封閉或半封閉柜，可完成電氣元件的有效收集。當然，在這個階段，有許多配電箱以保護面板的形式收集電氣元件。在設計中，相關人員需要重點研究報警信號的發(fā)送功能。例如，設計手動或自動分斷控制電路方案，保證供配電線路故障能及時隔離，異常信號能快速傳輸。同時，設計人員應合理設計建筑物內(nèi)的供電線路。如保證照明系統(tǒng)與插座供電回路分開，為照明配電箱提供單獨的供電回路；在空調(diào)供電回路方面，可區(qū)分客廳等空間電路。

在導線選擇和設計過程中，需要相關人員進行合理的規(guī)劃和分配。高層建筑的供電線路非常復雜，導線作為電荷運動的載體，擔負著傳遞電能的重任。因此，為保證實用性，在選擇導線時應考慮供配電系統(tǒng)的整體安全性和可靠性。例如，根據(jù)電氣標準、高層建筑的實際用電需求、供配電系統(tǒng)設計方案和成本預算，選擇技術經(jīng)濟性最強的導線。

4 結語

傳統(tǒng)的高層建筑設計是一項艱巨的工作。在設計過程中，設計者必須正確地分析和評價項目計劃。為了保證最終設計的合理性，實現(xiàn)電能分配的良性發(fā)展，必須正確計算電力負荷和用電選擇的合理性。