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摘要:随着这些年我国居民生活水平的不断提升,用电水平也随之升高,尤其是我国的巨大人口基数,使得电力的消耗显得尤为严峻。因此,优化供配电设计,提高供配电效率,减少该过程中不必要的电力消耗,是实现我国可持续发展战略的重要基础之一。所以,需要有针对性的控制其中占比例较大的建筑能耗,不断优化建筑电气中配电线路的设计,减少不必要的能量消耗。据此,本文希望通过对建筑电气中供配电线路设计的相关探讨来提供一些帮助。
关键词:建筑电气;供配电;线路;设计;研究
1.引言
近些年来随着经济发展的步伐不断的加快,我国建筑电气中供配电线路所造成的能源无故浪费现象日趋严重,加之我们是一个人口大国,资源虽多,但人均占有量非常有限,如果我们没有进行有效地保护,那么能源的消耗量会迅速增加,最终将引发一场能源危机。建筑能耗是能源消耗的主要渠道,应该引起我们足够的重视,所以,不断优化建筑电气中配电线路的设计,是降低能量消耗的最直接的方式。
2.建筑电气配电线路设计应遵循的相关原则
2.1满足建筑物的功能要求
满足建筑物的功能要求主要有:满足建筑物不同场所的色温、显色指数以及照明度的要求;满足舒适性空调对温度及新风量的要求; 满足医疗建筑、酒店、体育场馆以及餐饮娱乐场所等电气设施用电的要求以及多功能厅、展厅等照明用电的要求。
2.2要具有一定的经济效益
虽然供配电系统在进行设计时需要节能的目标,但是更需要对建筑物进行整体效益的考虑,不能因为过多投入而造成建筑工程的亏损,这是不符合建筑投资的根本目标。因此,建筑电气的供配电线路设计需要建立在应充分分析和结合建筑物实际情况的基础之上,选择合适的设计方案,综合分析之后配备科学合理的供配电线路材料,在实现节能的同时还需要保障相应的经济效益。
2.3科学地调整负荷原则
设计人员在进行建筑供配电设计时一定要选取恰当的设计参数, 在增强设备的使用率的基础上,调整负荷的指数,如遇一些特殊因素可选取行之有效的节能设备进行应用,最终达到节能的目的。
2.4节省无谓的能量消耗
减少能量的无谓消耗是节能的关键,在进行建筑电气设计时,首先我们应该明确哪些能量的消耗是没有必要的无谓消耗,再结合实际情况选择合适的节能措施。如消耗在电能传输线路上能量、变压器的功率耗能等都是无用的能量损耗;又如量大面广的照明容量,应通过先进的控制技术和调光技术降低其能量的损耗。总之,节能设计一定要在满足功能要求、技术先进以及经济合理的原则下进行。
3.建筑电气供配电线路的设计方法研究
3.1细致选用导线
选择合适的导线十分重要,因为导线的电阻取决于截面积和材质两个部分,而电阻的大小直接决定了导线所产生的能耗,而这部分能耗便是不必要的。同时,导线材质也在一定程度上决定了其使用寿命和安全系数,因此,导线的选择十分重要。一般情况是选择铜制的导线,一方面是因为其具有较高的过载余量,而在多种导电材质中其性价比最高。而导线截面积的选择需要根据建筑的实际功率来决定,为用电安全和效率提供更高的保障。一般情况下,低压线路的供电半径应保持在200m以内,当建筑物每层的面积大于10000m2时,变配电所要设2个以上,以缩短干线的长度。高层建筑中,应在靠近强电竖井的地方设置低压配电室,而且不应有支线沿着干线倒送电能的现象发生。在低压配电室提供给每个竖井的干线上,尽量保证线路是直线,少走弯路,缩短导线的长度。
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3.2合理提高配电系统功率
功率因素作为一个影响供配电系统的间接因素,需要保持在一个相对稳定的水平线上,而这一目标主要是通过无功补偿来实现的。1)选用功率因数高的用电设备。2)安装无功补偿装置。这种装置的使用在居民建筑物普遍出现,它可以称为变压器低压侧集中补偿。这种做法虽然不能从根本上解决节能的问题,但是这种作法减少了线路的无功传导,使用户处的功率因数得到了提高。
3.3采用分路供电及控制,区分负载性质
建筑内负载电器比较多,且各种负载对电源及接地要求各不相同, 设计时应着重考虑分路供电。照明线路中的荧光灯等非线性负荷,产生的谐波会影响电气设备的正常工作,因此,计算机房的供电,应设计独立的供电系统,并且在回路中加设交流不间断电源,以防意外停电对设备造成严重的影响。建筑物内应设置专门的配电室,实现对上述电路的集中控制。配电室位置应设置在靠近用电量大的区域,以减少线路的电能损耗
3.4线路设计
除了需要的供配电导线进行选择,还需要细致规划导线的安装和布置工作。 通常情况下,供电母线需要按照地埋方式进行布置。 而在选择供电母线时,还需要根据其不同的负载要求和输送电压来进行选择,同时再根据用电器的差异性来选择导线。在完成线路的设计和安装工作之后,还需要进行建筑电气保护系统的组建。在避免超载、 短路以及漏电等问题出现的同时,利用相应的措施来减少事故出现时对各线路元件所造成的损坏。
3.5合理布线,避免相互干扰
建筑物内的布线系统有很多种,主要有火灾报警及消防联动系统、供电线路布线系统、通信自动化系统、办公自动化系统、闭路电视系统以及保安监控系统等。有些是弱电系统,有些则是强电系统,而强电线路的电磁很容易干扰弱电线路,导致噪声大、信号模糊,甚至影响弱电线路的正常使用。
3.6配电回路的设计
一些家用电器像电冰箱等多路管线大都是铺设在地面,而照明线路则主要位于顶板部位,这种情况极容易发生线路交叉现象,线路一经交叉,处理起来难度非常大,而且还会存在一定的安全隐患。有的住户在铺设地板时会将地面的管线弄断,这种行为是不正确的,会影响建筑物的使用年限。对此施工人员可将暗敷线路沿板孔、墙缝垂直或平行地面进行铺设,这样可最大限度地缓解管线交叉现象所带来的危害,对于照明线路来说,可通过墙的拐角处利用接线盒对其进行分线处理。相关人员还可按照配电平面图,先搞清楚建筑物中各个分支线路的具体特征,在实际布排时避免发生交叉现象。
3.7线路的防雷设计
雷电具有相当大的破坏性,要求在建筑物上设立合理的避雷线,减少建筑物对雷电的感应电压。避雷线的出现有效的减轻了来自于雷电对供配电线路的危害,保障了供配电系统的正常运行。 除此之外,还需要通过避雷器和避雷线的综合利用来提高防雷效果。通过将雷电所产生的电流进行引导并传导至地面,减少了雷电对供配电线路造成损坏的可能。同时,还需要在避雷体系之外配置自动跳闸装置,为供配电系统增加最后一层保障,即是防雷体系没有发生作用,也可以自动跳闸的方式来断开线路,避免过大电流所带来的进一步破坏。
4.结束语
由于建筑电气与我们的生活息息相关,在现代建筑工程配电系统设计中,不仅要充分考虑配电系统的安全和稳定,从根源上杜绝故障的出现,同时也要考虑电气设备与现代建筑结构相结合的装饰效果,这对建筑电气的设计者和施工者,提出了更高的要求。建筑电气供配电路线设计的涉及项目较多,需要根据建筑的具体情况来进行针对性的调整,在保障经济效益和功能性需求的前提下,优化整体节能效果。
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论文作者:李泽鹏,钱永涛,孔令锋
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/19
标签:线路论文; 供配电论文; 建筑电气论文; 导线论文; 建筑物论文; 系统论文; 消耗论文; 《电力设备》2016年第22期论文;