工业建筑电气设计及节能措施研究

冯志碧　庄培

摘要：结合工业建筑电气设计的节能原则，对工业建筑电气设计常见问题进行总结，包括系统配电线路接地故障保护设置问题、漏电开关极数的选择问题等，提出了工业建筑电气节能措施法，需要加强工业建筑电气设计中电器照明系统的节能设计、加强工业建筑电气设计中就地安装无功补偿装置设计、加强工业建筑电气设计中线路的电能损耗优化设计、加强工业建筑电气设计中配电系统节能设计等，确保工业建筑电气设计质量。

关键词：工业建筑;电气设计;节能措施

1工业建筑电气设计的节能原则

资源日益匮乏的今天，我国大力提倡节约资源的理念，贯彻落实一系列能源节约措施，以实现我国可持续发展。为了紧跟国家步伐，建筑行业高度重视节约能源问题，尤其是在建筑电气设计方面。而在工业建筑电气设计中做到能源节约，需要遵循以下原则：满足建筑功能需求。因建筑建设的最终目的是为人们提供居住或办公场所，所以即便进行电气节能设计，其首先也要满足建筑功能需求，即建筑物照明、温度调节，满足建筑用电负荷、建筑特色用途需求等，提升人们居住舒适度、便捷性;并综合考虑经济效益。在工业建筑电气设计中盲目节能工作并不合理，因为过度追求建筑电气系统的节能效果，可能增加建筑成本投入，甚至影响建筑的正常使用。所以，在工业建筑电气设计中应当立足于建筑工程实际情况，综合考虑建筑的使用和经济效益，合理规划电气系统，尽量降低能量使用，节约能源资源;注意节省不必要的能源消耗。工业建筑电气系统节能，主要目的是避免不必要能源消耗情况的发生，所以在建筑电气设计中，应重点分析电气系统容易能耗的情况，从而有针对性的规划与设计，改善电气系统，提高能源利用率，避免不必要能耗情况发生。

2工业建筑电气设计常见问题

2.1系统配电线路接地故障保护设置问题

众所周知，在工业建筑中，室外照明灯具安装在室外，需要承受种种因素的影响，很容易使灯具受机械损伤和绝缘。导致事故发生，其暴露于公共场所，又无电位联结，增大了电击死亡的危险性。当采用一系统供电时，由于所有灯具金属外壳都是通过线互相连通的，当某个灯具发生接地故障时，其故障电压梧线传至其它灯具上，在户外无等电位联结而导致电击危险。故室外照明常采用竹接地系统，为户外灯具专门设置接地极，引出单独的线接灯具的金属外壳。以避免由线引来别处的故障电压。许多设计者在设计时往往不进行灵敏度校验，低压断路器在线路发生接地故障时拒绝动作时有发生，为了提高低压断路器的灵敏度系数，所以室外照明线路在采用TT配电系统的基础上，尚应为电源线路装设掘电保护器作接地故障保护。

2.2漏电开关极数的选择问题

漏电开关橄数选定应遵循下列原则：（1）单相220V电源供电的电气设备应选用二极二线式或单极二线式漏电保护器。（2）三相三线武380V电源供电的电气设备。应选用三极式漏电保护器。（3）三相四线式380V电源供电的电气设备，或单相设备与三相设备共用的电路，应选用三极四线式、四级四线式塌电保护器。

3工业建筑电气节能措施

3.1加强建筑电器照明系统的节能设计

工业建筑电器照明系统的节能主要体现在保证建筑作业必要照明的前提下，减少照明系统中光能的损失。这种节能设计需要选择高效的节能光源，如节能灯具的使用，节能材料的使用等。第一，充分利用自然光源。自然光源是天然免费的照明工具。自然光源的使用会极大程度的节约电器照明系统的的用电量，带来巨大的经济和社会效益，建筑物在设计的过程中要充分的考虑这一点。第二，设置多个开关。工业建筑照明系统的设计要充分考虑开关的设置。设置多个开关有利于用户在使用的过程中只打开自己当前所用的开关，由此避免了打开一个开关就会亮起多盏灯而造成的浪费。第三，选择适当的照度。照度的选择要综合考虑照明质量和照明时间。一般来说过量的照度不但损伤人的视力而且会造成一定程度的能源浪费。

3.2加强工业建筑电气设计中就地安装无功补偿装置设计

就地补偿能够减少线路上的无功传输，实现建筑电气节能的目的。通常，负荷平稳的电动机需要采用就地补偿，因为当负荷发生变化时，电机端的电压也会相应的发生变化，造成电容器在未能完全放电的情况下进行充电，导致电容器出现无功浪涌电流，从而使得电机由于过电压而遭受损坏。所以，继续负载，例如自动步行道、自动扶梯、电梯等不应当将补偿电容器加装在电动机端。此外，星三角启动的异步电动机不应当将补偿电容器加装在电机端，这种电动机在启动时会发生开路闭路瞬时转换，造成电容器在发生放电的瞬间进行充电，从而导致电机容易因过电压而遭受损坏。通常，在建筑电气设计中，应改变集中安装电容器的措施，在容量大于10kw的传送带、水泵、风机等电动机端，安装就地无功补偿装置。冷冻泵、空调主机等可以采用集中补偿的方式，但是如果供电距离如果大于20米，就应当采用就地补偿。

3.3加强工业建筑电气设计中线路的电能损耗优化设计

建筑工程中因为线路纵横交错，工程线路总长通常不低于万米，所以建筑中出现了大量的电能损耗。因此，降低线路损耗就成为了建筑电气节能设计的重点。通常，选择低压线路截面的原则是根据电压损失、机械强度、发热条件，综合考虑热稳定校核低压线路最小截面。通常，降低线路损耗应当注意以下几个方面的问题。首先，导线尽量选用较小电阻率的材质，例如铜芯导线等。其次，降低导线长度，线路应少走弯路，尽可能走直线。低压线路应当少走或尽量不走回头路，降低来回线路上损耗的电能。尽量将变压器靠近负荷中心，降低供电距离。再者，导线截面适当增大。较长的线路可以适当增大导线的截面，降低线路损耗，延长线路的使用寿命，降低火災危险，确保供电质量。

3.4加强工业建筑电气设计中配电系统节能设计

根据用电设备特点、供电距离与分布、负荷容量等因素，进行建筑配电系统节能设计，科学设计配电系统，确保配电系统操作方便、简单可靠。变配电所在条件允许的情况下，应当靠近负荷中心位置，减少线材的使用量，提高电压质量，降低电能损耗。根据建筑的实际情况，确定合理的变压器容量和变压器数量，适应季节性负荷变化，灵活投切变压器，降低因为轻载运行而导致的无谓的电能损耗，从而实现经济运行。

4结语

总之，节能是当前社会持续发展的根本，建筑电器节能在设计上有很大的发展空间和潜力，所以需要设计人员不断的学习和研究，掌握新技术和新方法，从而将其更好的应用到设计工作当中，在保证建筑物功能需求的前提下，保证做出最节能的设计方案，从而实现建筑节能的目标，推动我国节约型社会的建立。

参考文献：

[1]林峰.浅析民用建筑电气设计在安全方面的问题[J].城市建设理论研究（电子版），2017（09）.

[2]邓春豪.民用建筑电气中的主要节能措施[J].科技资讯，2010（15）.

[3]孙水林.探讨民用建筑电气中接地和等电位联结问题[J].四川水泥，2016（07）.

[4]王丽凤.民用建筑电气消防设计问题探讨[J].上海建设科技，2014（04）.