供配电设计在现代高层建筑中的应用探讨

摘要：随着社会经济的快速发展，人们对各个领域提出了较高要求。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 文献标识码：A

中图分类号：TU97 文章编号：1009-2374（2017）11-0076-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.039

随着我国建筑行业的发展，已有的建筑电气供配电设备往往会诱发电力资源的大量浪费，而且安全隐患比较明显，从而诱发一系列供配电设备的安全问题。而高层建筑人口多、用电量大，更应该做好供配电设计工作，如果未按照要求做好供配电设计工作，不仅会造成电力资源的大量浪费，而且还有可能诱发大量的财产损失和人员伤害。因此，在进行现代高层建筑过程中，需要完善供配电设计工作，综合考虑各方面的影响因素，在确保供配电正常运行的基础上保障居民的生命财产

安全。

1 现代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

在进行高层建筑供配电设计阶段，要对建筑物本身可能实现的基本功能给予全方位的考虑，从而有效地避免出现资源浪费现象。同时，在具体设计过程中，还需要遵循可持续发展的理念，对高层建筑供配电设备进行科学、合理的优化，这样一来不仅可以有效地满足高层建筑供配电使用需求，而且还能够提高供配电系统的使用效率。

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。

2.3 高效运行原则

在供配电设计过程中，要采取有效措施来确保供配电系统能够高效的运转，避免由于用电量过大而对供配电设备产生不良的影响，同时还可以有效降低供配电设备的维修次数，满足高层建筑所需要的能源。

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

在进行高层建筑供配电设计过程中，最好根据相关的法律法规来确定负荷等级，以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。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基本需求。实际上，一般选择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 供配电的电压设计

要想确保高层建筑供配电系统的正常运行，就需要严格按照相关规范和标准来进行供配电的设计。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，而赊借电源主要选择10kV的独立高压电源。

3.3 照明系统供配电设计

对于现代高层建筑而言，照明系统是供配电设计中比较重要的组成部分，因此要求设计人员做好照明系统供配电的选择，具体从以下两个方面着手：（1）电压的选取。实际上，对于高层建筑来说一般选择220V额定电压的照明系统，其通过三相四线制法来进行供电，电压活动范围为220～380V。然而在具体使用的过程中，该类线路有可能诱发供电线路电压出现大量损失，因此在照明设备正常运行过程中，需要确保设计电压超过额定电压，即供配电设计电压的最低限要超过额定电压值的97%；（2）照明供电方式的选择。现代高层建筑主要选择一级负荷电源，而且选择了双电路与双电源的供电方式。因此在进行供配电设计过程中，要求设计人员先对照明一级与电力一级之间所存在的负荷功率进行有效的对比，如果两者之间的对比数据存在较大的差距时，则要求设计人员采用双电路高电压设计方案。如果对比数值比较小时，则需要设计人员一路设计选择以电源供电为主，另一路以应急发电作为备用电源。

3.4 供电线路安全设计

在进行现代高层建筑供配电设计过程中，在确保用电负荷的基础上，还需要采取措施来做好供电线路安全设计工作。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、較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。除此之外，在进行供电线路安全设计过程中，最好选择自动控制或自动切换装置，如果供电线路出现超过规定负荷或安全问题时，则会自动切断电源，避免安全事故的恶化，确保高层建筑供电系统的

安全。

3.5 低电压与高电压的运行方式与结线方式

实际上，在进行高层建筑供配电线路设计过程中，通常会选择10kV的高压线路，而且采用单母线的运行方式，以确保每一段单母线都可以单独开展工作。在供配电线路运行过程中，如果某一条单母线发生故障，则可以用其他的单母线来取代，从而确保供电线路的正常运行。同时在低压供配电线路设计过程中，最好按照要求设置一段应急母线，这样一来不仅可以有效地避免由于正常母线由于故障而无法运行的现象，而且还能提高供配电系统的运行效率。

3.6 备用安保电源的设置

通常情况下，电能是我们开展日常生活、工作和学习过程中不可或缺的组成部分，其不仅可以确保人们的正常工作与生活，而且还有可能危及人们的生命财产安全。由于高层建筑供配电设计具有非常大的工作量，如果处理不好极有可能诱发火灾隐患与安全问题，此时就需要供配电设计人员不断提升自身的专业水平和综合素养。实际上，高层建筑通常会选择在建筑物内部设立安保电源，当遇到特殊情况时会选择自动切换，从而实现对高层建筑的持续性供电。与传统电源进行对比可以发现，安保电源具有的特点包括以下三个方面：（1）安保电源的断开及连接等操作无需人为操作，可以自动完成；（2）与传统电源对比，安保电源同样包含两个发电机电源，在具体运行过程中，如果主电源出现问题，安保电源能够自动转化为备用发电机电源，确保安保工作的顺利进行；（3）安保电源中的两个电源以串联的方式进行连接，因此两个电源能够快速地进行来回切换，不仅可以提高安保电源的实用性，而且还能够有效降低供配电系统的安全风险。

4 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结线方式，并按照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.高層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）.

[4] 吴庆平，邓化飞.供配电设计中电力监控系统的作用[J].企业技术开发，2017，（1）.

作者简介：肖少虎（1983-），男，湖北汉川人，供职于广州坚磊建设有限公司，研究方向：电力工程管理。

（责任编辑：蒋建华）