基于節能與安全考慮的住宅小區電氣設計分析

【摘要】對于住宅小區節能與安全的電氣設計，一直是電氣設計師們不斷追求和期許的 ，本文結合了多年電氣設計實踐 ，多方面闡述了小區電氣設計時的節能措施 ，同時也論述了安全措施設計要點 ，特別是針對小區居民衛生間的電氣系統安全設計，希望可以對從事此項工作的人員有幫助。

【關鍵詞】節能措施；電氣設計；小區電氣；電氣安全

0 前言

隨著人們生活水平的提高，各種檔次規模多樣的住宅小區紛紛涌現，同時也給電氣設計帶來了層層不斷的新課題，電氣設計師首要考慮的重要問題就是節能與安全。入戶前的供配電系統及供電線路決定了住宅電氣能耗，因此這個階段主要考慮節能和安全，而入戶后因為電壓負荷相對固定，節能在此階段設計時空間相對較少，設計師此時主要考慮的就是室內住戶用電的安全和方便問題。

1住宅小區安全設計注意要點

1.1電氣火災的防范

線路的超負荷和短路以及老化所造成的不合理的設備布置和線路連接問題都是引起火災的重要原因。雖然遇到超負荷現象和短路時，保護開關會第一時間切斷電源 ，但是線路外層絕緣也會被瞬間超大的電流損壞 ，加速老化的速度 ，有時也會引起接地電弧火災 ，因為接地電流較小 ，普通斷路器不會進行保護動作，所以有規定明確規范了進線斷路器應該有對剩余的電流進行保護功能 ，根據負載情況來觸發報警裝置或者跳閘 ，這對電氣火災的控制有很大的幫助[1]。

1.2 衛生間設計的安全要點

住宅設計相關規定措施中強制要求 ：住宅衛生間凡是有洗浴功能的應有局部動作電位連結。洗浴過程中 ，由于身體潮濕會降低人體阻抗，如果觸到非同等電位的金屬構件或管道會導致被電擊 ，所以衛生間的電氣安全設計尤其重要 ，需特別注意以下五點 ：

1）按照電擊危險的程度，衛生間內劃分成三個區：

0 區是指淋浴、浴盆和浴缸的內部或者無盆淋浴的浴室為范圍與1 區限界一致，內距地面 10cm 的區域。1 區是圍繞淋浴盆或浴盆的外邊緣垂直平面；或者對無浴盆浴室 ，距淋浴噴頭 120 cm 的垂直面內，高度在離地面10cm 至 225 cm的水平面，1 區不含 0 區。2 區是指1 區至距離1 區60 cm 的垂直平面 ，其高度在離地面以 225cm 處以下。然后針對危險區域進行有效的防電擊措施；

2）預防電擊的幾個方面：

在 0 區域內 ，允許電壓應不高于 12V的隔防特低電壓供電 ，安全電源應設置在 2 區以外。在 1 區內 ，對裝設電熱水器的防護等級要求高于 IPX5。在 2 區內 ，只能裝設II類燈具和電熱水器。衛生間電氣設備的供電方式如未使用隔防安全特低電壓，其配電回路的設置應防電擊并且額定動作電流小于 30mA 的斷電保護器作為保護 ；

3）設計中電氣設備的選用和安裝安全措施 ：電器設備必須要具備以下防水等級，0 區要選IPX7級，1 區要選 IPX5級，2 區要選IPX4 以上等級的設備 ；

4）開關及附件安裝標準 ：開關及線路附件不要設在 0、1 和 2 區內；

5）布線要點 ：浴室的明敷線路和埋藏于墻內暗敷線路都應符合要求：要選非金屬外皮的雙重絕緣線纜；

2 供配電系統的節能

不同規模的小區供電方式有所不同，通常小區都是由 10kV 的電源進行供電 ；而高層小區一般采取兩路 10KV 的電源供電，兩路電源同時進行工作，如果一路電源發生故障停電，此時另一路電源需要滿足全部一、二級負荷。以下六個方面是電氣設計師應該主要考慮的 ：

一是，供電電壓的調節及無功補償 ：我們可以在電氣的供電系統中，設置個無功補償的裝置 ，可直接無功功率補償[2]。最后可用自動調節控制電容器的方式來最低額度的降低配電系統的無功功率 ，以此達到降耗節能和電壓調節的效果 ；二是，選擇配電線路電纜、導線：所有工程項目實施首選要考慮的就是控制成本支出 ，電氣工程設計也師一樣 ，在配電線路電纜、導線選擇時首要以滿足規定技術要求、可靠安全為基礎 ，其次就是考慮實際實施時的經濟性和穩定性； 三是，選擇配電變壓器的原則：配電變壓器對電氣系統來說尤其重要，住宅小區設計中使用量業非常巨大 ，特別是 10kV 及 35kV 級的變壓器 ，在住宅設計中不可使用高損耗變壓器 ，變壓器應使用 10 型或以上的低噪音、節能環保類型、低損耗的干式變壓器。配電變壓器須具備強迫通風裝置 ；四是，照明選擇 ：住宅燈具須選擇綠色環保型材料，建筑的照明須選用節能得光源和附件[3]。至于住宅前室、門廳、公共部分及樓梯間等場所應設置人工照明和節能控制設備。當應急照明情況下會自熄開關控制動作，并具備火災自動報警時的應急照明自動點亮 ；無火災的自動報警應急照明可以集中點亮；五是，簡化電壓等級及直接為負荷中心配電：在傳輸同等功率或者容量電荷量時 ，因為在高電壓級別線路中的電流小 ，所以可有效地降低電能消耗、功率損耗。通常在對住宅小區的電氣設計時 ，會在負荷中心附近設置10KV 的開閉所 ，一般小區中低壓供電的半徑不可超過 150，因此在小區中設若干 10/0.4kV 的變電所 ，由開閉所向10kV 的變配電所來進行 10kV 的高壓供電 ；六是，如何達到節能運行 ：即是忽略供電的成本 ，以最小化配電系統有功損耗為最終目的。按理說運作電壓的平方與有功損耗應反比例關系的 ，所以在電氣設計時應合理增加供電電壓 ，實現真正的節能運行。

3 智能節電器

節能電器已廣泛用于民用建筑和工業方面，尤其是工業上負載變化較大的電動機，其節電效果尤為顯著。在民用建筑中 ，主要面向照明設備 ，例如商場、路燈等的照明系統 ，這樣不僅運作安全可靠，而且可減少電費支出 ，得到廣大群眾的認可和好評。在實際的運行中，應合理依照配電型和負載型，采用科學的合理安裝方式 ，且在電源和負載間可直接用串聯方式。低壓配電的節電器采用如下安裝方式 ：

1）智能節電器設置在變壓器的低壓側時 ，這可對總電源的節電起著作用，并可替代常規的消諧裝置。但在需特別注意，兩者不可同時安裝。運作智能節電器過程中 ，在滿足無功功率的補償容量得同時 ，也需要考慮到電源的進線問題。

2）在解決單回路放射式的電力配電干線問題上 ，智能節電器最好設置在末端配電箱總開關之后 ，用于照明節電 ；還有個辦法可以達到同樣的效果，就是對支路實行單獨節電器的安裝 。

3）總之節電器該怎樣選擇是要針對實際環境而定的 ，換言之 ，其必須適應最高海拔和溫度 ，及相對濕度等要求 ，這樣才可確保節電器正常有效運行。

4 結束語

本文對基于節能與安全考慮的住宅小區電氣設計進行了具體的分析，通過本文的探討，我們了解到，無論是供電的線路選擇、供配電運作還是居民室內電氣設計都要依據技術層面來進行科學的驗算，實現電氣優化設計設施。而智能節電器憑借它的安全性和優越的性能，已被低壓供電的設計廣泛應用。且在使用智能節電器時 ，節電器的選擇應就實際情況而定 ，做出科學的合理選擇 ，以確保節電性能有效發揮。最終達到節能、安全、經濟的電氣設計要求。

參考文獻：

[1] 羅軍東.小區電力遠程智能管理控制系統研究——防盜電靈活接線系統[J].湖北電力. 2010（01）.

[2] 燕賢青，查競舟，晉國卿.淺談住宅室內電氣設計[J]. 科技廣場.2013（01）

[3] 林仙岳.民用建筑電氣節能設計要點分析[J].廣東建材.2012（05）