工業建筑電氣設計及節能措施研究

馮志碧　莊培

摘要：結合工業建筑電氣設計的節能原則，對工業建筑電氣設計常見問題進行總結，包括系統配電線路接地故障保護設置問題、漏電開關極數的選擇問題等，提出了工業建筑電氣節能措施法，需要加強工業建筑電氣設計中電器照明系統的節能設計、加強工業建筑電氣設計中就地安裝無功補償裝置設計、加強工業建筑電氣設計中線路的電能損耗優化設計、加強工業建筑電氣設計中配電系統節能設計等，確保工業建筑電氣設計質量。

關鍵詞：工業建筑;電氣設計;節能措施

1工業建筑電氣設計的節能原則

資源日益匱乏的今天，我國大力提倡節約資源的理念，貫徹落實一系列能源節約措施，以實現我國可持續發展。為了緊跟國家步伐，建筑行業高度重視節約能源問題，尤其是在建筑電氣設計方面。而在工業建筑電氣設計中做到能源節約，需要遵循以下原則：滿足建筑功能需求。因建筑建設的最終目的是為人們提供居住或辦公場所，所以即便進行電氣節能設計，其首先也要滿足建筑功能需求，即建筑物照明、溫度調節，滿足建筑用電負荷、建筑特色用途需求等，提升人們居住舒適度、便捷性;并綜合考慮經濟效益。在工業建筑電氣設計中盲目節能工作并不合理，因為過度追求建筑電氣系統的節能效果，可能增加建筑成本投入，甚至影響建筑的正常使用。所以，在工業建筑電氣設計中應當立足于建筑工程實際情況，綜合考慮建筑的使用和經濟效益，合理規劃電氣系統，盡量降低能量使用，節約能源資源;注意節省不必要的能源消耗。工業建筑電氣系統節能，主要目的是避免不必要能源消耗情況的發生，所以在建筑電氣設計中，應重點分析電氣系統容易能耗的情況，從而有針對性的規劃與設計，改善電氣系統，提高能源利用率，避免不必要能耗情況發生。

2工業建筑電氣設計常見問題

2.1系統配電線路接地故障保護設置問題

眾所周知，在工業建筑中，室外照明燈具安裝在室外，需要承受種種因素的影響，很容易使燈具受機械損傷和絕緣。導致事故發生，其暴露于公共場所，又無電位聯結，增大了電擊死亡的危險性。當采用一系統供電時，由于所有燈具金屬外殼都是通過線互相連通的，當某個燈具發生接地故障時，其故障電壓梧線傳至其它燈具上，在戶外無等電位聯結而導致電擊危險。故室外照明常采用竹接地系統，為戶外燈具專門設置接地極，引出單獨的線接燈具的金屬外殼。以避免由線引來別處的故障電壓。許多設計者在設計時往往不進行靈敏度校驗，低壓斷路器在線路發生接地故障時拒絕動作時有發生，為了提高低壓斷路器的靈敏度系數，所以室外照明線路在采用TT配電系統的基礎上，尚應為電源線路裝設掘電保護器作接地故障保護。

2.2漏電開關極數的選擇問題

漏電開關橄數選定應遵循下列原則：（1）單相220V電源供電的電氣設備應選用二極二線式或單極二線式漏電保護器。（2）三相三線武380V電源供電的電氣設備。應選用三極式漏電保護器。（3）三相四線式380V電源供電的電氣設備，或單相設備與三相設備共用的電路，應選用三極四線式、四級四線式塌電保護器。

3工業建筑電氣節能措施

3.1加強建筑電器照明系統的節能設計

工業建筑電器照明系統的節能主要體現在保證建筑作業必要照明的前提下，減少照明系統中光能的損失。這種節能設計需要選擇高效的節能光源，如節能燈具的使用，節能材料的使用等。第一，充分利用自然光源。自然光源是天然免費的照明工具。自然光源的使用會極大程度的節約電器照明系統的的用電量，帶來巨大的經濟和社會效益，建筑物在設計的過程中要充分的考慮這一點。第二，設置多個開關。工業建筑照明系統的設計要充分考慮開關的設置。設置多個開關有利于用戶在使用的過程中只打開自己當前所用的開關，由此避免了打開一個開關就會亮起多盞燈而造成的浪費。第三，選擇適當的照度。照度的選擇要綜合考慮照明質量和照明時間。一般來說過量的照度不但損傷人的視力而且會造成一定程度的能源浪費。

3.2加強工業建筑電氣設計中就地安裝無功補償裝置設計

就地補償能夠減少線路上的無功傳輸，實現建筑電氣節能的目的。通常，負荷平穩的電動機需要采用就地補償，因為當負荷發生變化時，電機端的電壓也會相應的發生變化，造成電容器在未能完全放電的情況下進行充電，導致電容器出現無功浪涌電流，從而使得電機由于過電壓而遭受損壞。所以，繼續負載，例如自動步行道、自動扶梯、電梯等不應當將補償電容器加裝在電動機端。此外，星三角啟動的異步電動機不應當將補償電容器加裝在電機端，這種電動機在啟動時會發生開路閉路瞬時轉換，造成電容器在發生放電的瞬間進行充電，從而導致電機容易因過電壓而遭受損壞。通常，在建筑電氣設計中，應改變集中安裝電容器的措施，在容量大于10kw的傳送帶、水泵、風機等電動機端，安裝就地無功補償裝置。冷凍泵、空調主機等可以采用集中補償的方式，但是如果供電距離如果大于20米，就應當采用就地補償。

3.3加強工業建筑電氣設計中線路的電能損耗優化設計

建筑工程中因為線路縱橫交錯，工程線路總長通常不低于萬米，所以建筑中出現了大量的電能損耗。因此，降低線路損耗就成為了建筑電氣節能設計的重點。通常，選擇低壓線路截面的原則是根據電壓損失、機械強度、發熱條件，綜合考慮熱穩定校核低壓線路最小截面。通常，降低線路損耗應當注意以下幾個方面的問題。首先，導線盡量選用較小電阻率的材質，例如銅芯導線等。其次，降低導線長度，線路應少走彎路，盡可能走直線。低壓線路應當少走或盡量不走回頭路，降低來回線路上損耗的電能。盡量將變壓器靠近負荷中心，降低供電距離。再者，導線截面適當增大。較長的線路可以適當增大導線的截面，降低線路損耗，延長線路的使用壽命，降低火災危險，確保供電質量。

3.4加強工業建筑電氣設計中配電系統節能設計

根據用電設備特點、供電距離與分布、負荷容量等因素，進行建筑配電系統節能設計，科學設計配電系統，確保配電系統操作方便、簡單可靠。變配電所在條件允許的情況下，應當靠近負荷中心位置，減少線材的使用量，提高電壓質量，降低電能損耗。根據建筑的實際情況，確定合理的變壓器容量和變壓器數量，適應季節性負荷變化，靈活投切變壓器，降低因為輕載運行而導致的無謂的電能損耗，從而實現經濟運行。

4結語

總之，節能是當前社會持續發展的根本，建筑電器節能在設計上有很大的發展空間和潛力，所以需要設計人員不斷的學習和研究，掌握新技術和新方法，從而將其更好的應用到設計工作當中，在保證建筑物功能需求的前提下，保證做出最節能的設計方案，從而實現建筑節能的目標，推動我國節約型社會的建立。

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