试论供配电设计在现代高层建筑中的应用

朱学勇

摘要：本文介绍了现代高层建筑中对供配电设计的基本要求和主要内容，对供配电设计在现代高层建筑中的应用进行了深入剖析，以供参考。

关键词：供配电设计；高层建筑；应用

高层建筑具有人口密集、电器设备多、用电量大等显著的特点，为了能够满足人们的生活、学习与工作中的日益增加的用电需求，建筑内的供配电系统发挥着不可替代的作用。

一、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。

二、现代高层建筑中供配电系统设计的主要内容

（一）高压供电系统

由于高层建筑的供电负荷通常比较大，故其供电一般采用lOkV的高压，并且主要包括双侧供电环形双回路、单侧回路和双侧双回路三种供电方案。其中，双侧供电环形双回路的供电方案投入成本和可靠性都比较高；单侧回路的供电方案投入成本和可靠性都比较低；双侧双回路的供电方案由于采用了两个电源同时对系统进行供电，故其供电有着较高的可靠性。在对高层建筑高压供电系统进行设计时，通常需要根据建筑施工方的投入成本选择适当的供电方案。由于不同的高压电源具有不同的供电形式，因而高压主接线的方式也会随之不同。当两路高压电源对系统同时进行供电的情况下，一般是采用单母线分段的形式，但是对母联开关却不进行设置。这种供电形式的特点在于所需要的设备非常少，而且结构相对来说也比较简单，同时投资成本也比较低，但是其供电的可靠性和灵活性都比较低。当两路高压电源对系统采用一个供电一个备用的情况下，一般是采用单母线不分段的形式，这种供电形式的特点在于其线路相对来说比较简单。当供电系统中一个电源发生故障时，另一个备用电源就能立刻取代原电源对系统进行供电。

（二）低压配电系统

低壓配电系统在高层建筑中使用范围比较广的主要有以下四种形式：树干式低压配电形式，指的是利用一条干线将总配电箱与各分配电箱连接起来，这种形式的投资成本比较低，有利于施工，但是其不足之处在于当某个分配电箱出现故障时，将会影响到整个干线，可靠性比较低；链式低压配电形式，指的是利用一条供电干线将系统中的用电设备或是各分配电箱连接起来，这种形式与树干式相比，在线路上没有分支点，同时其投资成本也比较低，但是其不足之处，当线路上设备或配电箱发生故障或是进行检修时，与其相连接的设备或配电箱也要停电，可靠性比较低；放射式电压配电形式，指的是各分配电箱直接由总配电箱进行供电，其优势在于每个用电负荷都是在单独受电，在发生故障的情况下，对系统中其他设备的回路不会造成影响，而且其供电可靠性较高，不足之处在于其系统的线路比较繁杂，导致系统的灵活性比较差；混合式低压配电形式，指的是树干式和放射式两种配电形式相互结合，这是当前在高层建筑中采用度最高的配电形式之一。

三、供配电设计在现代高层建筑中的应用

（一）供配电技术的选择和配置

一般情况下，现代高层建筑采用一或二级用电负荷等级，并且有两个或两个以上的电源对现代高层建筑进行供电。在选择系统供电电源时，不仅需要考虑系统的负荷等级、供电电源的数量，还需要满足现代高层建筑用电可靠性与安全性要求。通常对于一级负荷等级需要采用双重电源对系统进行供电，而二级负荷等级则需要专用回路或是两个回路对系统进行供电。而对于配电系统中的计算机中心、应急照明、消防系统等特殊的电气设备需要安装蓄电池组以备供电不足。

（二）供配电的电压设计

要想确保现代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，来了解和掌握现代高层建筑对电压是否存在负荷等级要求，并为其配备一到两组应急发电组。如果现代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38～220V，而高压电源主要选择lOkV的独立高压电源。

（三）照明系统供配电选择

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95%；2.照明供电方式的选择。现代高层建筑主要选择一、二级负荷电源，而且选择了双重电源和双回路的供电方式。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。

（四）备用安保电源的设置

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。

四、结束语

总之，加强对高层建筑中供配电技术的研究与运用，并且积极的利用现代化技术对其进行改进与创新，进而设计出具有智能化、高效性、安全性高的供配电系统，对于其发展有十分积极的促进作用。

参考文献：

[1]曾海涟，何宗楚.低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性探讨[J]，建材与装饰，2015，48：228-229.

[2]赵建一.高层建筑高低压供配电系统的设计及应用[J].电气制造，2015，02：44-46.