关键词：高层建筑；电气工程；供配电系统；供配电设计
高层建筑建设能提高土地资源利用率，缓解土地资源稀缺问题，促进城市可持续发展，改善人们生活环境，现已成为现代建筑发展的主流方向。但高层建筑若想实现使用功能，维持正常运行离不开电能支持。高层建筑与低层建筑不同，供配电系统运行中不确定因素多，涉及大量电气设备，对供配电系统设计要求高。若高层建筑供配电系统设计不符合实际要求，没结合高层建筑特点进行设计，发生电气故障将严重影响系统运行，给人们生活、办公带来不便。甚至会引起电气火灾，威胁居民生命财产安全，合理设计至关重要。
一、设计基本注意事项
高层建筑是指层数超过十层，高度超过二十七米的建筑，是现代建筑建造的主流趋势。施高层建筑工难度大于普通低层建筑，电气工程占据重要位置，使用了大量电气设备。由于高层建筑垂直高度高，离开电能不仅电梯无法使用，甚至供水都无法实现。因此，为确保供配电稳定，通常要配备两个独立电源和一个备用发电机，采用单母线分段设计方式。独立电源发生故障时，便可能启动备用发电机，确保基本照明和垂直交通。而且电梯要用专用线，降低电梯故障率，避免业主被困电梯。此外，要对供配电系统运行负荷进行优化设计，合理确定电力负荷，根据实际用电规律选择设备型号，对电气设备布局进行必要优化，避免系统超负荷运行，影响供电稳定性。另外，高层建筑供配电系统还要进行必要防雷设计。若电气设备遭受雷击会造成设备损坏。甚至引起电气火灾，严重影响正常供配电。
二、高层建筑电气工程供配电系统设计
通过前文分析可知道稳定的供配电系统，是高层建筑基本功能实现的前提基础。因此，要结合实际用电情况，合理设计供配电系统，确保供配电的稳定性、安全性。下面通过几点来分析高层建筑电气工程供配电系统设计。
（一）电源系统设计
电源是整个供配电系统的核心组成部分，对供配电稳定性、安全性都有直接影响。高层建筑供配电系统电源，最少需两路独立电源，一个备用电源，以及三级保护设备。具体设计前，要先计算电气负荷，合理确定功率，可采用负荷密度法和需要系数法进行计算。在根据负荷等级采取有针对性的设计方案，科学选择电源设备。另外，设计中要考虑到电源过压、过热、过流问题，避免电源故障引起非计划性停电，影响供配电稳定性与安全性。
（二）照明系统设计
照明系统设计影响建筑能耗，关乎建筑基本功能实现，涉及到整个建筑的内部照明。主要设计内容包括：照明供配电线路、线路控制类型、照明方式选择等多个方面。照明系统设计中要考虑到节能问题，可充分利用自然采光，最大程度上减小人造照明使用，实现照明节能。另外，要将一般照明区和特殊照明区分开设计，考虑到特殊照明区对照明的特殊要求。照明控制方面，为降低照明能耗，可选择感应灯、声控灯，减少无人照明。
（三）线路设计
线路设计影响供配电稳定性、稳定性，关乎供配电线损率。线路设计过程中要根据实际情况，科学计算线路负载和总长度，尽量减少线路电阻。另外，要考虑到所使用的管线防火性能，要求使用阻燃型、耐火型电线电缆。可在护套材料中加入阻燃添加剂，避免电线电缆起火。线路敷设过程中，不论墙板内安装，还是楼板内安装，PVC管都要采用暗敷设方法。此外，消防用电分支线路不应跨越防火分区，且防火分区应配置保护开关。线路保护器方面，要考虑到高层建筑用电特殊性，保障保护器灵活程度。若线路保护器设计不当，导致保护器敏感度低，发生线路故障时便无法采取保护措施，便可能诱发电气火灾。
（四）防雷接地设计
高层建筑整体结构高，供配电系统在雨季易遭受雷火灾害，要进行必要防雷击接地设计，避免遭受雷击导致电气设备故障。具体设计中要结合当地气候条件，以及建筑使用等级，安装避雷装置，通过避雷装置降低雷电绕击概率。除了要安装避雷装置外，还要加强电气设备防雷能力，防止建筑遭受雷击时相关设备受到破坏。另外，还要进行接地系统设计。通过接地系统将电气设备与大地连接，使电气设备电位接近大地电位，就能电流避免对人身造成伤害。可有效防止电气设备因雷击遭受损坏，同时又可确保用电安全。接地系统设置方面，要做防腐、降阻、均压处理。避免接地系统地下部分被腐蚀，电阻率不符合要求，接地均压不好等一系列问题的出现，从而保障接地系统功能的发挥。
（五）谐波防治设计
高层建筑电气程度非常高，使用了大量电气设备，易受到谐波干扰和影响。一旦发生谐波干扰将对供配电系统运行稳定性、安全性造成影响，导致继电器拒动、误动，引起控制错误，削弱控制信号传输稳定性，甚至造成电气元件损坏问题的发生。因此，供配电系统设计中要考虑到谐波防治问题。可采用的主要防治措施有：加装抗干扰设备；科学控制走线等措施。从走线控制方面来看，应尽可能缩短走线，控制好线距，柜内线应采用屏蔽线，且设备走线和电源走线要避开高压高频回路动力线。而加装抗干扰设备能有效屏蔽谐波。例如：加装滤波器便能有防治谐波干擾，避免谐波对供配电系统运行造成负面影响。
三、结束语
随着经济的快速发展，土地资源需求量越来越大，为提升土地资源利用率，高层建筑逐渐成为现代建筑发展的主流方向。但高层建筑对电能具有较大的依赖性，其运行和管理都离不开电能支持。因此，为确保供配电安全性、稳定性，必须要根据建筑用电规律和实际情况，对供配电系统进行合理设计，避免发生电气设备故障，影响供电稳定、安全。
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作者简介： 丁锋（1977.06—），男，汉，辽宁，中级，本科，研究方向：电气自动化。
