基于高层建筑电气工程供配电系统设计分析

基于高层建筑电气工程供配电系统设计分析

贾瑶

天津京雄科技工程发展有限公司，天津市，300121

摘要：在建筑工程设计中，电气设计是比较关键的构成部分，直接关系到后续建筑电气系统的运行效果，要求设计人员结合相关诉求予以优化处理，切实规避电气系统中遗留的任何设计隐患。在建筑电气设计中，供配电线路作为其中重要组成要素，更是需要引起设计人员积极关注，以便促使供配电线路可以实现对于建筑电气系统各个方面用电需求的满足，解决线路方面的制约因素，设计工作极为关键，具备较高研究价值。

关键词：高层建筑；电气工程；供配电系统设计

1高层建筑电气工程供配电设计的特点

高层建筑具有建筑高度高、供电距离远的特点，故应充分考虑建筑的供电半径。高层建筑中，照明、空调、电梯、给可排水等设备较多，用电量很大，对供电的可靠性要求高。由于建筑高度高，人员密集，设备多，高层建筑本身火灾隐患较多，因此，对消防要求也很高。

2建筑电气中的供配电线路设计原则

2.1安全性原则

在建筑电气中开展供配电线路设计工作时，设计人员应该首先遵循安全性原则，避免在后续供配电线路运行中出现安全隐患，以此规避建筑电气系统中相关安全事故。基于这种建筑电气中供配电线路安全性设计原则的要求，设计人员需要重点遵循相关标准和规范，确保各项供配电线路设计工作较为标准，严禁在设计方案中出现较为明显的违规问题，尤其是在所有线路搭接设计中，更是需要引起设计人员高度重视，避免出现任何偏差缺陷。

2.2功能性原则

建筑电气中供配电线路设计工作的开展还应该遵循功能性原则，以便促使供配电线路可以较好融入整个建筑电气系统，进而发挥出较为理想的作用价值。基于该方面要求，设计人员应该首先全面分析了解整个建筑电气系统的运行状况，准确掌握各个建筑电气中所有设备以及系统的用电需求，进而也就可以有目的地进行供配电线路设计，促使这些供配电线路可以实现对于用电需求的满足。具体到用电功能需求的满足中，设计人员还需要重点考虑到具体线路要求以及布设要求，以此规避在供配电方面出现的制约问题。

2.3节能性原则

建筑电气中供配电线路设计还需要考虑到节能方面的原则，力求在不断优化供配电线路的基础上，促使整个建筑电气系统的能耗损失得以控制，以此更好提升电力能源利用率。基于供配电线路入手进行节能设计的必要性较为突出，因为供配电线路不仅仅关系到整个建筑电气系统的运行效果，往往自身运行中也存在着较多的不必要能耗损失，设计人员应该重点围绕着该方面问题进行深入探讨，以便针对相应设计方案予以优化，促使供配电线路布置较为适宜合理，最大程度上降低该方面出现能耗损失问题的程度，例如缩短供配电线路长度以及优选线缆材料等，均可以发挥相应节能效果。

3高层建筑电气工程供配电系统的设计要点与重点分析

3.1确定负荷的等级以及负荷容量的计算

在对高层建筑电气⼯程供配电系统分析之后，需要根据相关规范要求对其进行合理选择和规划。首先是明确不同类型建筑电气设备所需的最大负荷值；然后再按照实际需求情况来对各类用电设备的数量及功率大小等参数信息进行综合考虑，从而保证整个供配电系统运行过程中能够满足用户的使用需求；最后还要针对实际施⼯现场条件进行科学分析并做好相应调整，确保最终实现节能降耗目标。此外，为了进⼀步提升供配电系统运行效率、质量以及效果，还应加强对供配电线路的优化管理⼯作力度，以免供配电线路过长或过短影响到整体供配电系统的正常⼯作效率。在开展供配电系统建设时，应该结合建筑⼯程具体情况及其特点制定出⼀套完善的供配电系统管理方案和技术规范，以此提高供配电系统运行的稳定性和可靠性。

3.2照明系统设计的要点

根据建筑物的功能需求和用电量大小合理选择配电箱容量及型号。在进行配电箱容量确定时需要考虑到：首先是建筑物中各个区域所需用电容量不⼀样；其次就是同⼀个建筑物中不同楼层之间的负荷也不尽相同；最后是不同楼栋的用电负荷情况也有所不同，所以应该结合实际情况来对配电箱容量进行科学合理的选取。此外，还要充分考虑建筑物内部的环境因素、设备运行状态以及周围环境等多方面因素。为了保证建筑电气系统正常⼯作，必须做好相应的接地处理措施，并且将接地网设置在地下室或地上⼀层的架空地板上。同时还可以利用⼀些电缆桥架或是避雷针等设施加强防雷效果，从而确保整个电力系统的安全稳定。当采用双电源供电时，需要注意两路电源进线之间的连接问题，⼀般来说，如果其中⼀路电源进线出现故障，另⼀路则不能直接接入该进线处，而是要通过专用设备将这⼀电源进线引出来后再接到其他地方，这样才能避免出现短路现象。

3.3接地设计及防雷设计

（1）接地设计中，要保证线路的稳定运行，还要提高安全性。可以采用直接接地的方式，但是，不同电气设备采用不同的保护方式，选择方式上也会存在差异。接地包括两个系统，保护接零系统与保护接地系统。此外，进行供配电线路接地设计的过程中，还要充分考虑到工程实际，确保接地系统对建筑环境有良好的适应性。只有这样，才能将导线使用量控制在最小，避免出现严重损耗的问题。

（2）对供配电线路进行防雷设计的过程中，主要需避免雷电天气影响供配电线路正常运行。所以，在设计供配电线路的时候，要高度重视防雷设计工作。一方面，要充分考虑雷电效应并针对性设计，主要的应用方法是将接闪带或者接闪杆安装在建筑物的顶端，而且要增强雷电的屏蔽效果、分流效果以及耦合效果。只有这样，才能使得防雷设计获得良好的效果。与此同时，要从实际出发，减小感应电压，必要时做好屏蔽工作。通过耦合效应，当发生雷电时，供配电线路不会受到很大的影响。另一个方面，接闪带安装完毕，就要及时安装接闪杆，安装效果直接关乎防雷系统的功能及运行质量，以便雷电发生时，将电流导入大地，保证各种类型的电气设备正常运行，安全系统处于稳定状态，防止产生异常现象。在防雷设计中，要将避雷针安装在合适的位置，降低累计率，以使供配电线路安全稳定运行，建筑中的各种电气设备更好地发挥应有功能。

3.4独立双电源系统

在对高层建筑进行供配电系统设计过程中，应该根据实际情况选择不同类型的供电系统。⼀般来说，当采用集中式供电系统时，可以将其划分为多个部分；而当采用分散式供电系统时，则需要将每⼀个部分单独设置⼀套电源和配电箱，从而使得整个供电系统更加完善。此外，在具体设计⼯作开展过程中还要考虑到建筑物所在地的地理位置以及气候条件等因素影响，并结合实际情况来合理规划供配电系统。例如，如果高层建筑位于山区或者是沿海地区时就必须要采取相应措施确保供电系统的稳定性，以便提高供电质量和效率。

结束语：高层建筑工程中，电气工程是重要的组成部分，本文基于高层建筑电气工程供配设计所具备的特点，明确了设计要求以及具体设置，提出了科学有效的设计方法，以保证电能传输的安全性及可靠性，提高用电效率。

参考文献：

[1]王卓.高层建筑电气工程供配电系统设计研究与分析［J］.数码设计（下），2021，10（5）:165-166.

[2]邓志乐.高层公共建筑供配电系统设计要点与施工管理要点分析［J］.光源与照明，2022（1）:69-70.

[3]陈刚.市政隧道工程中供配电系统特点及电气设计探讨［J］.智能建筑与城市信息，2021（10）:172-173.

[4]秦江涛，白景洁.建筑机械设备电气工程自动化的供配电节能控制分析［J］.现代物业:中旬刊，2021（4）:28-29.[5]胡善魁.厦门市某一类高层住宅项目建筑电气设计分析［J］.光源与照明，2022（6）:54-55.