供配電設計在現代高層建筑中的應用探討

摘要：隨著社會經濟的快速發展，人們對各個領域提出了較高要求。供配電設計是高層建筑中比較重要的組成部分，其不僅關系到高層建筑的使用效率，而且還事關高層建筑內部居民的生活水平，因此在進行現代高層建筑施工過程中，要根據實際情況做好供配電設計工作，對已有的設計理念、設計技術進行優化，以更好地滿足現代高層建筑發展需求。

關鍵詞：現代高層建筑；供配電設計；建筑行業；電力能源；安全隱患；供配電設備 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU97 文章編號：1009-2374（2017）11-0076-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.039

隨著我國建筑行業的發展，已有的建筑電氣供配電設備往往會誘發電力資源的大量浪費，而且安全隱患比較明顯，從而誘發一系列供配電設備的安全問題。而高層建筑人口多、用電量大，更應該做好供配電設計工作，如果未按照要求做好供配電設計工作，不僅會造成電力資源的大量浪費，而且還有可能誘發大量的財產損失和人員傷害。因此，在進行現代高層建筑過程中，需要完善供配電設計工作，綜合考慮各方面的影響因素，在確保供配電正常運行的基礎上保障居民的生命財產

安全。

1 現代高層建筑中對供配電設計的基本要求

通過對我國現代高層建筑進行統計和分析可以發現，高層建筑不僅可以滿足人類的居住需求，而且還可以滿足生活、辦公、娛樂等商業需求，從而使現代高層建筑具有多方面的功能和特點，更好地推動了我國建筑行業的發展。例如，在進行現代高層建筑建設施工的過程中，要按照要求設計好排水管道、消防設備等內容，在滿足用戶基本需求的同時，還可以確保用戶的生命財產安全。在現代高層建筑供配電設計之前，還需要對高層建筑的實際情況進行全面、系統的分析，更好的了解和掌握高層建筑對供電的基本需求，然后根據基本需求來對供配電進行合理的設計。同時在供配電設計過程中，還需要對施工階段可能出現的問題給予全方位的考慮，并選擇一套與之相對應的設計方案，委派專業的技術人員來負責施工，以更好地滿足現代高層建筑需求。

2 設計原則

2.1 優化原則

在進行高層建筑供配電設計階段，要對建筑物本身可能實現的基本功能給予全方位的考慮，從而有效地避免出現資源浪費現象。同時，在具體設計過程中，還需要遵循可持續發展的理念，對高層建筑供配電設備進行科學、合理的優化，這樣一來不僅可以有效地滿足高層建筑供配電使用需求，而且還能夠提高供配電系統的使用效率。

2.2 負荷原則

在開展高層建筑供配電設計時，要根據實際情況做好供配電設計系統的調整工作，這樣不僅能夠有效地延長供配電設備的使用周期，而且還能夠進一步提高資源的使用效率，實現對電壓負荷運行指數的有效調整。在供配電設計過程中，最好選擇節能設備，從而有效降低供配電設備的用電負荷，有效地節省電能資源。

2.3 高效運行原則

在供配電設計過程中，要采取有效措施來確保供配電系統能夠高效的運轉，避免由于用電量過大而對供配電設備產生不良的影響，同時還可以有效降低供配電設備的維修次數，滿足高層建筑所需要的能源。

3 供配電設計在現代高層建筑中的應用

3.1 確定負荷等級，以實現對負荷容量的有效計算

在進行高層建筑供配電設計過程中，最好根據相關的法律法規來確定負荷等級，以實現對負荷容量的有效計算。實際上，現代的高層建筑不管是商業住宅還是生活住宅，都需要按照要求配備所需要的基本負荷容量，如電梯、消防設備、應急照明設施等。對于普通的居民住宅，供配電的設計要能夠滿足居民最基本的用電負荷，具體主要包括照明設備的使用和家用電器的運行。而商業高層建筑除了要滿足最基本的設備負荷以外，還需要確保客戶電梯、普通電梯、商業電梯的正常運轉，從而滿足商業用電的基本需求。實際上，一般選擇單位容量法和負荷密度法來對負荷容量進行有效的計算，以確保計算結果的準確性。

3.2 供配電的電壓設計

要想確保高層建筑供配電系統的正常運行，就需要嚴格按照相關規范和標準來進行供配電的設計。同時可以按照高層建筑的實際特點，來了解和掌握高層建筑對電壓是否存在重量級要求，并為其配備一到兩組應急發電組。如果高層建筑出現供配電故障時，可以借助應急發電組來及時恢復高層建筑的正常用電。通常情況下，低壓配電電壓一般在380/220V，而賒借電源主要選擇10kV的獨立高壓電源。

3.3 照明系統供配電設計

對于現代高層建筑而言，照明系統是供配電設計中比較重要的組成部分，因此要求設計人員做好照明系統供配電的選擇，具體從以下兩個方面著手：（1）電壓的選取。實際上，對于高層建筑來說一般選擇220V額定電壓的照明系統，其通過三相四線制法來進行供電，電壓活動范圍為220～380V。然而在具體使用的過程中，該類線路有可能誘發供電線路電壓出現大量損失，因此在照明設備正常運行過程中，需要確保設計電壓超過額定電壓，即供配電設計電壓的最低限要超過額定電壓值的97%；（2）照明供電方式的選擇。現代高層建筑主要選擇一級負荷電源，而且選擇了雙電路與雙電源的供電方式。因此在進行供配電設計過程中，要求設計人員先對照明一級與電力一級之間所存在的負荷功率進行有效的對比，如果兩者之間的對比數據存在較大的差距時，則要求設計人員采用雙電路高電壓設計方案。如果對比數值比較小時，則需要設計人員一路設計選擇以電源供電為主，另一路以應急發電作為備用電源。

3.4 供電線路安全設計

在進行現代高層建筑供配電設計過程中，在確保用電負荷的基礎上，還需要采取措施來做好供電線路安全設計工作。在布置供配電線路階段，需要根據高層建筑的實際情況來進行布置，盡可能地滿足高層建筑特殊層對用電線路的需求，滿足層與層的內部格局，同時還需要確保高層建筑供配電線路的布置與設計滿足相關的規定。在供配電設計過程中，可能會受到潮濕、腐蝕、灰塵等因素的影響，從而誘發線路短路或路絕緣性失效。此外，在進行高層建筑供配電線路設計階段，還有可能受到建筑物伸縮變形、較大沖擊力或不均勻沉降的因素的影響，如果處理不好極有可能誘發安全事故。為了保證供電線路安全設計的效果，需要根據高層建筑的實際布局制定有效的方法來實現對電力線路的有效保護，而且還可以借助管井的方式來對供配電線路進行布設，在該過程中需要采取有效的措施來盡可能地降低電力線路與建筑物鋒利物體或拐角處發生接觸的可能性，從而有效避免外部保護措施由于長時間與堅硬物體接觸、摩擦而引發不同程度的破損。在供電線路布設過程中，還需要采取措施避免線路與腐蝕、潮濕的環境接觸，以確保線路的絕緣性能。除此之外，在進行供電線路安全設計過程中，最好選擇自動控制或自動切換裝置，如果供電線路出現超過規定負荷或安全問題時，則會自動切斷電源，避免安全事故的惡化，確保高層建筑供電系統的

安全。

3.5 低電壓與高電壓的運行方式與結線方式

實際上，在進行高層建筑供配電線路設計過程中，通常會選擇10kV的高壓線路，而且采用單母線的運行方式，以確保每一段單母線都可以單獨開展工作。在供配電線路運行過程中，如果某一條單母線發生故障，則可以用其他的單母線來取代，從而確保供電線路的正常運行。同時在低壓供配電線路設計過程中，最好按照要求設置一段應急母線，這樣一來不僅可以有效地避免由于正常母線由于故障而無法運行的現象，而且還能提高供配電系統的運行效率。

3.6 備用安保電源的設置

通常情況下，電能是我們開展日常生活、工作和學習過程中不可或缺的組成部分，其不僅可以確保人們的正常工作與生活，而且還有可能危及人們的生命財產安全。由于高層建筑供配電設計具有非常大的工作量，如果處理不好極有可能誘發火災隱患與安全問題，此時就需要供配電設計人員不斷提升自身的專業水平和綜合素養。實際上，高層建筑通常會選擇在建筑物內部設立安保電源，當遇到特殊情況時會選擇自動切換，從而實現對高層建筑的持續性供電。與傳統電源進行對比可以發現，安保電源具有的特點包括以下三個方面：（1）安保電源的斷開及連接等操作無需人為操作，可以自動完成；（2）與傳統電源對比，安保電源同樣包含兩個發電機電源，在具體運行過程中，如果主電源出現問題，安保電源能夠自動轉化為備用發電機電源，確保安保工作的順利進行；（3）安保電源中的兩個電源以串聯的方式進行連接，因此兩個電源能夠快速地進行來回切換，不僅可以提高安保電源的實用性，而且還能夠有效降低供配電系統的安全風險。

4 結語

綜上所述，在進行高層建筑供配電設計階段，最好遵循優化原則、負荷原則、高效運行原則。在具體設計過程中還需要根據實際情況確定負荷等級，做好供配電的電壓設計、照明系統供配電設計、供電線路安全設計等工作，合理選擇低電壓與高電壓的運行方式與結線方式，并按照要求設置備用安保電源，從而有效降低電力資源的浪費，使供配電系統更好地滿足現代高層建筑

需求。

參考文獻

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[4] 吳慶平，鄧化飛.供配電設計中電力監控系統的作用[J].企業技術開發，2017，（1）.

作者簡介：肖少虎（1983-），男，湖北漢川人，供職于廣州堅磊建設有限公司，研究方向：電力工程管理。

（責任編輯：蔣建華）