建筑电气的节能与供配电线路设计

发表时间:2020/12/30   来源:《中国电业》2020年7月21期   作者:王梦超
[导读] 随着国家的发展和社会的进步,人们对环境保护和降低能耗越来越重视。
        王梦超
        国网江苏省电力有限公司扬州市江都区供电分公司  225200

        摘要:随着国家的发展和社会的进步,人们对环境保护和降低能耗越来越重视。因此,在供配电设计中加强对节能方法的研究十分必要,要从综合的角度考虑供配电设计中节能方法的研究,以促进我国电力行业的健康发展。鉴于此,文章探讨分析了建筑电气的节能与供配电线路设计要点,以供参考。
关键词:建筑电气;节能;供配电线路设计
引言
        我国现存的一些建筑之中,其相关的供配电线路设计很不科学和不规范,一方面存在很大的安全隐患,另一方面对于资源的浪费情况也很严重,不能达到节能减排的效果。这些电力资源的浪费不但会给建筑内部居民造成严重的困扰,对于相关的电力企业的稳定发展也会有很严重的影响。因此,要加强相关的建筑内部供配电线路的设计,从本质上做到规范用电、合理用电,保障建筑内居民的生命财产安全,减少能源的损耗。
1 建筑电气供配电线路设计的原则
        建筑工程电气配电线路设计原则主要包含:必须要遵守经济实用性原则、满足用户功能需求性原则、电能运输稳定高效性原则等。建筑电气工程所涉及的范围较广,其内容极为复杂,供配电线路所覆盖的范围包含了整个建筑工程项目,也决定着各项电气设备运行稳定和电能的稳定安全供应。但目前很多建筑工程在电气系统当中的成本投入中,由于过分追求经济利润的最大化而忽视了其经济效益的重视,例如很多建筑工程电气设计当中,对节能设备并没有做到有效的利用。首先,建筑电气配电线路设计要求必须有效控制成本基础上提高设计的实用性。并且要以用户体验和功能需求为基础进行配电线路的设计,同时配电线路的安全性也决定着用户的居住安全。而在电力能源输送过程当中也要注意电力能源输送的稳定性以及高效性,必须要确保供电线路能够为用户提供足够的电力能源[1]。
2 建筑电气系统节能关键技术
2.1 供配电系统节能技术
        供配电系统节能技术设计主要考虑变电站位置、电压等级和系统连接方式的合理选择。根据实际功能要求,应重点配置无功补偿和谐波抑制相关设备,特别是节能型电气设备的选择。
2.2 供配电线路节能技术
        一般有电源和配电线路。长度大、线条种类多。因此,节能的思路主要是基于导体的长度、材料和导体的横截面积。减小供电线路长度主要是考虑供电变压器在负荷中心附近的布置,以及缩短供电线路的距离。根据经济实用的原则,选用截面积大的铜导体更合适。
2.3 照明系统节能技术
        照明系统是建筑工程内部空间和外部结构中最基本的电力设施,也是人们生活中必不可少的功能性电器。但是照明系统的节能不仅要追求高效率和低价格,还要充分考虑整个照明系统的节能降耗。我国在建筑照明设计中对工业和民用建筑有明确的照明设计标准值,并对室外作业场所设置相应的照明设计标准值。因此,在分析建筑电气节能照明系统的节能技术时,有必要确定照明方式的合理选择,并明确分类。示例包括区域照明、一般照明和混合照明等等。为了节约能源,在实际设计中应严格执行照明功率密度的限制,并尽量降低功率密度的值。例如,现代节能灯的选择,不仅光线柔和,而且符合节能降耗的理念。
3 建筑电气的节能与供配电线路设计探究
3.1 选择科学合理的电气设备
        电气设备在供配电系统节能设计中发挥的作用非常重要。作为基础设备,电气设备的使用范围非常的广,并且它的数量非常的多。

电气设备的个体在消耗能源方面虽然并不多,但是在整个供配电系统中,由于存在很多的电气设备,因此,整个供配电系统当中的众多电气设备的总量是非常庞大的,在整个供配电系统当中的众多电气设备运行时,所消耗的电能是无法忽视的。基于这种情况,选择科学合理的电气设备就显得十分重要,选择科学合理的电气设备是供配电系统中节能降耗设计当中非常重要的一个环节。在供配电系统当中,由于电动机变压器等设备具有电感性,也就是说,当电动机和变压器通电后会产生滞后的无功电流,这些电流会经过高低压线路传输到其他的用电设备的末端,因此,这就导致线路的电能损耗很多。由于出现了这种状况,设计人员一定要根据这种状况来通过合理的设计降低电能的损耗。在保证功率条件的情况下,选择变压器的容量和合适的电动机,真正的做到节能。
3.2 做好防雷设计
        建筑电气的供配电线路设计必须考虑到防雷设计,需要完成对雷电导入到地表的工作。防雷系统对整个电路系统的安全和可靠运行有着很大帮助。防雷工作首先要做的就是完成对避雷线的设计,通过在建筑物上巧妙地设置避雷线,充分利用避雷线对雷电的屏蔽、耦合、分流等作用,减少雷电带来的强大电压和电流对整个供电系统带来的损坏,保障供配电系统安全有效地运行。除此之外,还需要在建筑物上安装避雷器,用以增强防雷系统的防雷效果。最后还可以加装自动跳闸装置,当出现雷击的情况时,自动跳闸装置可以自动断开线路,防止过大的电流对线路造成危害[2]。
3.3 低压配电系统设计
        在一般情况下,对高层建筑的电气系统进行设计需遵守以下几点规定。首先,相关的设计人员须对建筑内部所要使用的电器有充分的了解,这样才能从本质上保证相关建筑的用电安全,进一步预防电力事故的发生而对相关住户的生命及财产造成严重的损害。在我国目前的主流设计中,高层建筑往往采用的都是3种系统,分别为Tr系统、Ti系统及TN系统,虽然这些系统所采用的环节及具体操作方法不一样,但是其根本目的是一样的,即保障建筑内部电路不受外界危险电压的影响。以上3种接地保护系统的方法都能给用电安全提供很好的帮助,在实际工程中要采用哪种方法就需结合建筑电气和相关建筑工程实际情况来看。无论是采用哪种接地保护的方法,其宗旨都是要保证整个供电系统的稳定,使其能正常稳定地运行,提供给高层建筑最直接的保护,一旦有问题发生,供电系统第一时间就能自主地切断故障电路。以Tr系统对高层建筑的电气系统进行接地保护为例,其使用的方法就是用电流保护气来将所有的电位进行连接,进而达到保护的目的,而对于TN系统而言,其主要的作用就是保护一些金属性和发生故障可能性较大的电气系统。而对于Ti系统,其主要功能就是给予接地故障充分保护,对于整个的外漏设置的导电部分能进行直接的保护,在选择接地保护的方法时,相关的设计人员需要根据整个保护线截面的情况及相关的接地方式进行合理的选择。为保障高层建筑供电的可靠性,避免发生一些断电事故,对于一、二级负荷的建筑物要确保供配电方案的合理性,通过这样的方法保障整个电量供应的充足,其中设立双重电源及备用电源的方式也就成为一个主流的选择,通过这样的方法给供电系统提供有效的保障。当供电方法采用的是回路供电时,要保证如果一个电源发生故障,那么整个电源不会受其影响,依然能正常供电。这对于一些非常重要的电荷来说是非常有意义的,如在民用的高层建筑中往往会选择将主电源、备用电源及专用回路双电源独立出来。而对于一些非消防II负荷的电路而言,如那些用于商用的高层建筑等,往往采用的是双回路电源供电的方法,其中主要包括主要电源和变电系统,通过这些设备进行有效的供电。
结束语
        进行建筑工程电气供配电线路优化设计的主要目的在于达到建筑电气节能效果。而要想有效地提升建筑电气节能效果,就必须要不断改善供配电线路设计的合理性和科学性。实现建设项目节约更多能源,提高经济效益,推进现代城市建设进程,促进建筑业健康环保发展。
参考文献:
[1]林兴福.建筑电气设计中节能技术的应用探究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2020(06):189-190.
[2]扆雷峰.高层建筑电气工程供配电系统设计的分析[J].中国住宅设施,2019(11):62-63.
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