淺談建筑電氣設計中的安全及節能

劉付永

（身份證號：1304341969****2416）

一、建筑電氣設計中的安全隱患

（一）觸電危險

觸電危險是指由于工程人員在電氣設備的設計、安裝上的疏忽，以及在系統運行過程中疏于維護或操作不當，造成的設備或線路等出現的過熱、絕緣失效以及PE線斷線等故障，從而對用戶或工作人員的人身安全構成的威脅。

（二）電氣火災或爆炸

電氣火災危險指的是由于設計過程或運行中存在的不合理、不規范的操作，造成供電系統中出現的運行短路、過載、鐵芯短路、發熱等故障，從而導致局部系統過熱，帶來嚴重的火災，甚至爆炸的隱患。

（三）靜電危害

靜電維護則是由于系統缺乏必要的檢修與維護，或是接地、跨接裝置不完善，以及工作人員的靜電防護不合格等問題造成的靜電或靜電火花危害。

（四）雷電危害

雷電危害指的是由于電氣系統中缺乏必要的防雷措施，或者是在防雷裝置的設計施工中存在缺陷等因素，導致建筑在雷電環境下存在安全隱患。

二、建筑電氣安全設計的要點

（一）電力供應

電力在現在建筑中占有重要作用，沒有了電，建筑就會處于癱瘓狀態。保證建筑電力的穩定供給是保證居民正常生活的基礎。因此為了保證供電可靠性，現代高層建筑至少應有兩個獨立電源，具體數量應根據負荷大小及當地電網條件而定。兩路獨立電源原則上是兩路同時供電互為備用。此外還須裝設應急備用柴油或燃汽輪發電機組要求在15秒鐘內自動恢復供電保證事故照明、電腦設備、消防設備、電梯等事故用電。

（二）供電線路

居民住宅中的電路種類繁多。為確保各種電氣設備中的電路可以安全運行，不可隨意更改供電電路中的主線截面。如需進行更改，必須按照規范要求經計算檢驗后再進行更改。否則更改后線路截面變小，造成電阻變大以及功率過載將會引起電路發熱，甚至造成火災。

（三）電氣設備的防雷

電力系統中，雷擊是主要的自然災害。雷電可能損壞設備或設施造成大規模停電，也可能引起火災或爆炸事故危及人身安全。因此必須對電力設備、建筑物等采取一定的防雷措施。

（四）接地保護設計

接地電阻并不是一成不變的，是隨著時間的推移、地下水位的變化以及土壤導電率的變化而變化。按接地作用的不同可分為工作接地、保護接地、重復接地和防雷接地、靜電接地、屏蔽接地或隔離接地等。

1.工作接地

為了保證電氣設備在正常和事故情況下可靠地工作而進行的接地，叫做工作接地，如變壓器中性點直接接地。

2.保護接地

為了保證人身安全，防止觸電事故，把在故障情況下可能呈現危險的對地電壓的金屬部分同大地緊密地連接起來，叫做保護接地。對電力系統來說，保護接地的方法一般只適用于中性點不接地的電網中，只有在這種電網中，凡有金屬外殼及構件的用電設備才可以采用保護接地來保證人身安全。

3.重復接地

在中性點直接接地的低壓系統中，為確保零線安全可靠，除在電源 （如變壓器）中性點進行工作接地外，還必須在零線的其他地方進行必要的重復接地。比如電纜和架空線在引入到建筑物處，零線應重復接地，如果不進行重復接地，則在零線發生斷線并有一相碰殼時，接在斷線后面的所有設備的外殼都將呈現接近于相電壓的對地電壓，這是很危險的。

三、建筑電氣節能性設計的要點

（一）節能設計的必要性

1.我國能源短缺的現狀的迫切要求

我國是能源相對緊缺的國家，隨著工專業化水平的日益提高，導致能源實際實際利用效率低下和環境污染的不斷加劇，據資料顯示，我國的建筑能耗占社會總能耗的30%左右，并且建筑能耗所占的比例呈逐年上升的趨勢，電氣節能為建筑節能的重要組成部分，由于國民經濟的高速發展，建筑領域對電力需求的快速增長，因為發電裝機容量和電網供電能力不足的原因，建筑領域電力設備的增長速度遠遠超過了發電設備的增長速度，使建筑用電能源供不應求矛盾非常突出，全國相當多的地區出現了不同程度的拉閘限電現象，這就必須要求把建筑電氣節能當做首要任務來抓。

2.我國國家政策的導向

基于電力能源的普及面最廣和覆蓋率最大的特點，合理有效的減少電力能源消耗，提高電力能源利用率已成為國家關注的焦點。近年來，在國家努力創建節約型社會的新形勢下，政府及相關部門已深刻認識到節能減排問題的重要性和緊迫性，并在該方面提出了一系列政策方針，即把建設“資源節約型”社會為總體目標，以“節能省地型”建筑為發展核心。

（二）電氣節能設計要點

1.電動機

電動機損耗的減少，主要通過電動機的功率因數以及工作效率的提高來實現。在建筑工程中，電動機一般由專業設備配套，因此電動機損耗的減少，應該在運行的過程中實現。可以減少就地電容器補償、電動機空載運行以及電動機輕載運行。具體的做法是利用變頻調速來控制電動機，緩解負載變化對電動機產生的影響，從而提高電動機在輕載運行時的工作效率，最終達到節能的目的。

2.變壓器的選擇

變壓器作為電氣運轉時重要的電力輸送設備，應不斷地發展與提高，滿足人們的需求。從節能方面考慮，應選用節能型變壓器。使硅鋼片以及優質冷軋晶粒取向硅鋼片的磁場方向相似，可以防止渦流損耗；接縫密合可降低漏磁損耗。與傳統的變壓器相比，節能型變壓器減少了短路損失以及空載損失，10kV系列節能變壓器分別降低13.93%和41.5%。

3.配電線路損耗

用于建筑供電的線路較長較多，由于電阻原因，電流通過時會引起功率損耗，要降低電阻導致的損耗可從下文的幾個方面考慮：選用導線時，應選擇電阻率小的銅芯導線。盡可能的減少導線的長度，在設計線路時，應以直線為準，避免過多的彎路，在低壓配電中，盡量避免走回頭路。