建筑供配電線路的節(jié)能設(shè)計(jì)

摘要：本文以建筑供配電線路為研究對(duì)象，從建筑供配電線路的負(fù)荷計(jì)算分析、供配電線路路徑的合理選取分析、三相負(fù)荷的均衡性分析、季節(jié)性負(fù)荷的合理調(diào)節(jié)分析以及建筑供配電系統(tǒng)功率因素的完善分析這幾個(gè)方面入手，對(duì)其進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析與闡述，并據(jù)此論證了做好這一工作在實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)領(lǐng)域乃至整個(gè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益均衡發(fā)展的過程中所起到的至關(guān)重要的作用與意義。

關(guān)鍵詞：建筑供配電；線路；負(fù)荷；功率因素；節(jié)能設(shè)計(jì)

我國作為一個(gè)資源比較匱乏，城市化建設(shè)速度比較快的發(fā)展中國家，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與有限能源之間的矛盾比較突出。建筑行業(yè)作為整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)當(dāng)中能源消耗問題最為嚴(yán)重的行業(yè)，其節(jié)能改造有著極為深遠(yuǎn)的意義與價(jià)值。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，我國在建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)、外墻結(jié)構(gòu)的節(jié)能技術(shù)與節(jié)能材料研發(fā)上面取得了比較突出的成績，但對(duì)于建筑供配電系統(tǒng)的節(jié)能認(rèn)識(shí)還不夠充分。筆者認(rèn)為，在整個(gè)建筑能耗當(dāng)中占有近30％比例的建筑供配電系統(tǒng)能耗，其節(jié)能改造刻不容緩。

據(jù)此，如何在確保建筑供配電系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量一定的基礎(chǔ)之上，對(duì)其加以節(jié)能設(shè)計(jì)與改造，使其能夠最大限度的減輕生態(tài)破壞，維護(hù)生態(tài)環(huán)境，已成為當(dāng)前相關(guān)工作人員最亟待解決的問題之一。筆者現(xiàn)結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，就這一問題談?wù)勛约旱目捶ㄅc體會(huì)。

1 建筑供配電線路的負(fù)荷計(jì)算分析

電力負(fù)荷作為供電設(shè)計(jì)的最根本依據(jù)，對(duì)整個(gè)建筑供配電線路的能耗有著不可小覷的作用?？梢哉f，建筑供配電線路負(fù)荷計(jì)算的正確性將直接關(guān)系到整個(gè)供配電系統(tǒng)設(shè)備的選取，也將關(guān)系到整個(gè)供配電系統(tǒng)運(yùn)行過程中質(zhì)量性、經(jīng)濟(jì)性與安全性的實(shí)現(xiàn)。我們需要明確一點(diǎn)：建筑供配電線路負(fù)荷的計(jì)算正確性能夠?yàn)檎麄€(gè)建筑供配電系統(tǒng)節(jié)約大量的有色金屬能源消耗；而建筑供配電線路負(fù)荷計(jì)算的不正確勢(shì)必會(huì)給建筑供配電線路施工方乃至用戶帶來不必要的能源浪費(fèi)。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，建筑供配電線路的負(fù)荷計(jì)算可以采取需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法、負(fù)荷密度法或是住宅用電指標(biāo)量法。一般來說，我們可以在建筑供配電線路的初始設(shè)計(jì)階段采用住宅用電指標(biāo)量法對(duì)整個(gè)供配電線路的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)估；在工程項(xiàng)目施工圖紙的設(shè)計(jì)階段，我們則需要采取需要系數(shù)法對(duì)以電氣設(shè)備性質(zhì)為分類原則的建筑供配電線路負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算。與此同時(shí)，根據(jù)建筑項(xiàng)目最終用途的不同，我們還可以將建筑供配電線路劃分為工業(yè)建筑與民用建筑這兩大類型，前者適合采用住宅用電指標(biāo)量法對(duì)線路負(fù)荷加以計(jì)算，而后者適合采用二項(xiàng)式發(fā)對(duì)建筑供配電線路的負(fù)荷加以運(yùn)算。

2 供配電線路路徑的合理選取分析

一般來說，整個(gè)建筑供配電線路在變配電室與配電箱的選址過程中，應(yīng)當(dāng)將盡可能靠近建筑供配電線路負(fù)荷中心為首要原則，以供配電系統(tǒng)供電距離的縮短來實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)供配電系統(tǒng)線路損耗的合理控制。大量的實(shí)踐研究結(jié)果向我們證實(shí)了一點(diǎn)：低壓線路的供電半徑需要嚴(yán)格控制在200m范圍以內(nèi)。當(dāng)建筑物單層面積超過10000msup2;的時(shí)候，整個(gè)建筑供配電系統(tǒng)需要設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的變配電所，分散在建筑物單層的兩端，以此合理控制整個(gè)建筑供配電線路的干線長度，同樣起到降低線路損耗的最關(guān)鍵目的。特別值得一提的是，在高層建筑供配電系統(tǒng)線路的設(shè)計(jì)過程中，強(qiáng)電豎井與低壓配電室之間的距離應(yīng)當(dāng)控制在一定范圍之類，并按照干線——支線的方式向各個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)用電終端輸送電能，并在此基礎(chǔ)之上盡量以直線形式對(duì)供配電線路進(jìn)行敷設(shè)，以此合理控制導(dǎo)線長度，最終起到降低整個(gè)建筑供配電線路損耗的目的。

3 三相負(fù)荷的均衡性分析

一般來說，在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，建筑供配電線路中所選取的配電線路形式均為三相四線制。在這種配電線路形式下，各相之間的均勻性負(fù)荷能夠使整個(gè)中性線的電流呈現(xiàn)出零值特征。這一變化趨勢(shì)意味著中性線上的零值即表示中性線在該種三相均衡狀態(tài)下不存在電壓值上升的問題，進(jìn)而也就沒有能耗問題。這一原理告訴我們：建筑供配電線路中的中性線線路電流值越小，整個(gè)供配電線路的能耗也就越低。就住宅或是商用建筑物而言，在當(dāng)前建筑供配電線路系統(tǒng)當(dāng)中，照明負(fù)荷往往集中在一相之上，而插座負(fù)荷也往往集中在一相之上，電熱負(fù)荷同樣單獨(dú)集中在一相之上，這顯然是不合理的。相關(guān)工作人員應(yīng)該從確保整個(gè)三相配電系統(tǒng)當(dāng)中的同類負(fù)荷均衡分布在各相之上這一方面入手，以均衡的電能分布實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑供配電線路的節(jié)能目的。

4 季節(jié)性負(fù)荷的合理調(diào)節(jié)分析

在建筑供配電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，我們可以考慮將用電終端用電設(shè)備當(dāng)中季節(jié)性使用比較明顯的設(shè)備以一種集中的方式進(jìn)行供電。例如，相關(guān)工作人員可以講空調(diào)風(fēng)機(jī)、電開水器等計(jì)費(fèi)方式相同的線路負(fù)荷集中在一起，以同一干線對(duì)其進(jìn)行供電。這樣做最大的好處在于它能夠確保當(dāng)空調(diào)設(shè)備在季節(jié)性停用的過程中，整個(gè)建筑供配電系統(tǒng)能夠以一種大干線截面的方式來傳遞系小型的負(fù)荷電流，進(jìn)而達(dá)到合理降低整個(gè)建筑供配電線路損耗的最關(guān)鍵目的。

5 建筑供配電系統(tǒng)功率因素的完善分析

一般來說，當(dāng)整個(gè)建筑供配電系統(tǒng)的自然功率因素?zé)o法滿足建筑電網(wǎng)接入要求時(shí)，相關(guān)工作人員需要對(duì)整個(gè)建筑供配電系統(tǒng)加以施以人為的無功補(bǔ)償，提高整個(gè)建筑供配電系統(tǒng)的功率因素，進(jìn)而在確保整個(gè)建筑供配電系統(tǒng)電網(wǎng)接入的基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)整個(gè)供配電系統(tǒng)能耗問題的合理控制。那么，我們應(yīng)當(dāng)如何在建筑供配電系統(tǒng)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)其功率因素的提升與完善呢？具體而言，可以歸納為以下幾個(gè)方面。

相關(guān)工作人員在建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，需要帶有明顯偏向?qū)δ遣糠止β室蛩馗叩挠秒娫O(shè)備進(jìn)行選取，以用電設(shè)備的高功率因素為手段合理控制供配電系統(tǒng)當(dāng)中這部分用電設(shè)備的無功損耗，進(jìn)而提升整個(gè)建筑供配電系統(tǒng)當(dāng)中用電設(shè)備的自然功率因素。

6 結(jié)束語

在全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程不斷加劇與城市化建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大的推動(dòng)作用下，我國社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)體制的建設(shè)發(fā)展在為國民經(jīng)濟(jì)注入新鮮活力的同時(shí)也使得整個(gè)社會(huì)發(fā)展的能源消耗問題日益突出。本文針對(duì)建筑供配電線路的節(jié)能設(shè)計(jì)方式做出了簡要分析與說明，希望能夠?yàn)榻窈笙嚓P(guān)研究與實(shí)踐工作的開展提供一定的參考與幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]段培永.竇甜華.段晨旭等.低壓供配電線路故障電弧檢測方法.[J].消防科學(xué)與技術(shù).2011.（30）

[2]徐紹軍.陳水明.雷擊避雷系統(tǒng)時(shí)室內(nèi)配電線路的分流狀況.[J].高電壓技術(shù).2002.（28）

[3]袁欣.淺談建筑施工臨時(shí)用電設(shè)計(jì)及安裝.[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）.2011.（21）

[4]朱保華.室內(nèi)供配電線路用電設(shè)備及配電線路的保護(hù).[J].科技傳播.2010.（19）.

[5]齊斌.建筑施工現(xiàn)場臨時(shí)用電設(shè)施設(shè)計(jì)及安裝應(yīng)注意問題.[J].企業(yè)導(dǎo)報(bào).2010.（06）

作者簡介

郭蕾，女，內(nèi)蒙古，1976年10月出生，中級(jí)工程師，現(xiàn)就職于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市建設(shè)工程施工圖審查中心，供配電專業(yè)。