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建筑电气节能及供配电线路设计研究

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电气系统是建筑工程中的重要部分,其设计的合理性会影响建筑能耗,影响到人们的生活质量。建筑电气系统较为复杂,在施工中与其他专业交叉,如设计不当会影响建筑工程的建设质量。本文分析了建筑电气节能及供配电线路设计的要点,提出了相应的改进措施,提高供配电线路设计的合理性。随着建筑行业快速发展,建筑工程逐渐向智能化方向发展,建筑电气系统中配电线路设计是否合理与建筑能耗紧密联系。进行设计时需结合电气系统,满足多专业交叉施工,进一步完善供配电线路的设计,将设计理念与实际情况相融合,提高线路设计的科学性、合理性。

建筑电气配电线路设计原则

建筑电气配电线路设计应遵守经济实用性,功能性及高效性原则。建筑电气工程的供配电线路设计需考虑节能问题,但建筑电气资金投入应注重其经济效益,如在节能设备未得到应有的经济效益,则失去了电气工程的建设的实际意义。要实现节约能源原则,需重点考虑建筑电气的施工成本等经济实用性问题。对建筑的综合性效益进行评估时选择科学的方案。

建筑电气节能设计技术

1.供配电系统节能技术配电系统设计应采取有效的节能措施。合理确定变电所(站、室)的位置、电压等级,以及系统的接线方式,按实际需要配置无功补偿及谐波抑制装置,合理选择节能型电气设备。

2.变压器节能技术高牌号电工钢带大量应用,变压器单位重量空载损耗迅速降低。变压器负载损耗主要为负载电流通过绕组的损耗,负载电流引起的漏电磁通是涡流损耗产生的原因。选用低磁滞损耗和低涡流损耗的材料和工艺的变压器是降低变压器能耗的主要方式,如选用非晶合金铁芯的变压器。

3.供配电线路节能技术供配电线路主要特点是长度大,型号多,供配电线路通过电流时会产生电能损耗,2014年,全国输送配电线路损耗值高达4X1011kWh。因供电线路的节能主要从导体长度,材料、导体截面积等方面分析。减少供电线路长度主要将供电变压器靠近负荷中心布置,缩短线路距离。在符合经济性的要求下,应采用导体截面积适当加大的铜导体。以往我国工程建设较注重初期投资控制,反映在工程设计中是仅靠载流量选择电缆截面,降低初期电缆购置成本,随着经济的发展,我国对工程建设更加注重长远的合理性。按经济电流选择导体截面积的方法受到重视。经济电流选择导体截面积时要计算电缆的总拥有费用,总拥有费用包括电缆经济寿命期内的运行费用和电缆的初始投资,使电缆总拥有费用最小的的电缆截面所对应的工作电流密度称为电缆的经济电流密度。用此法选择电缆截面积,先求出电缆的经济电流密度,一般为已有经济电流曲线图查的。再用最大负荷电流除以经济电流密度值得到最佳的经济截面,取一个临近电缆的标称面积。

4.照明系统节能技术国际照明委员会提出照明系统节能原则包括根据工作视觉决定照明水平、采用眩光值在规定范围内的高效率灯具、人工照明与天然光结合等。照明系统的节能不仅是单纯追求高效低价,是应提高整个照明系统的能效。《建筑照明设计标准》规定了工业与民用建筑的照明设计标准值,《室外作业场地照明设计标准》规定了室外作业场地的照明设计值标准。《城市夜景照明设计标准》规定了城市景物的夜景照明标准值。合理确定照明方式,正确采用一般照明、分区照明、和混合照明的应用。严格执行照明功率密度限制,实际设计中必须尽量减小功率密度值达到节能的目的。选择高效光源,LED照明灯具与三基色直管荧光灯,金属卤化物等相比具有寿命长等特点,但其光线不够柔和,随着技术的进步,白光LED灯研制成功,其应用将逐渐扩大。

5.电梯系统节能技术现代建筑中电梯大量使用为人们带来了很大的方便,但电梯能耗占总能耗的2.5%左右。采用高节能的电气控制方案是电机系统节能的主要手段。常用的方案有改变驱动电机容量,应用电梯回馈技术等。利用变频调速控制方式需使电机拖拽系统达到动态平衡。选择适合使用情况的电机,保持最佳运转工况。运行中电梯存在轻载上行与重载下行的特殊运行状态,一般采用投入制动电阻,此方式虽结构简单,造价低廉,但消耗部分能源,导致电梯机房过热,造成极大的浪费。很多厂家通过电能逆变技术将其转化为通用电能,此技术尚存在谐波等问题,其理论节能效率在35%左右。

建筑供配电线路设计

建筑用电呈现逐渐增加趋势,对供配电线路进行设计时,做好电器分类是建筑供配电线路设计的首要前提。不同类型电器具备的具体功能不同,供配电系统中会出现部分大功率电器不能正常工作的现象,应对电气类进行明确的划分,更加深入的了解其具体性能。充分利用实现各种电器的功能。避免对供配电线路设计因电器性能不同出现安全隐患。对建筑电气的供配电线路进行设计时,导线合理选择十分重要,因电器性能不同,选择导线时存在较明显的差别,对导线材料有严格的要求。供配电线路设计中应做好相应的安全保护措施,目前常用的导线为铝线与铜线,选择前应对其有深入的了解,在横截面相同的情况下两种导线也有较大差别,铜导线较铝导线具有安全性与高性能的优势,铜导线较铝导线价格昂贵,从综合方面考虑,选择导线应根据实际使用电器功能性进行判断。建筑楼内各室负荷不同,仪器设备所需保护的要求不同,需采用上下级电气保护系统,在配电室,各室均装设保护元件,如各楼层及有大功率电器的实验室因负载大,发生大电流短路时,必须采用熔断器分断。一般情况下仅需在各室装设带漏电保护空气开关即可。供电母线以地埋方式输入,应根据实际负载情况进行合理的供电,对建筑电气供配电线路进行设计时避免出现线路间相互影响的情况,否则会产生谐波影响电器的正常工作,对可能出现的问题应做好相应的预防措施。在建筑设计中用电量较大的附近区域设立专门的配电室。供配电线路安装设计完成后,健全完善建筑电气保护系统,对不同楼层装好相应的保护元件。弱电线路易受强电线路的电磁感染,影响正常使用。必须合理布线,避免布线系统相互干扰。对建筑电气配电线路进行设计时,应充分考虑雷电等自然灾害,做好相应的防雷设计,为避免雷电天气带来的影响,深入分析雷电导入地表工作,根在相关建筑物上方设置避雷线.极大的减少雷电带来的强大电压刺激,分流可降低电位的输送,避雷线的实际使用可降低对建筑供配电线路的损坏几率,避雷线安装后进行避雷器的安装,为其安全性提供深层保障,避免对供配电线路造成影响。做好最后防御措施安装自动跳闸装置,遭受雷电袭击时断开供配电线路运行,使供配电线路能正常运行。

结语

建筑电气类型多,不同部分的供电需求有很大的差别,设计建筑电气中的供配电线路应根据实际情况,选择科学的线路设计方案。提高建筑电气供配电线路设计的科学性。

作者:戴月杰 单位:青岛日新园林工程有限公司

建筑电气节能及供配电线路设计研究责任编辑:张雨    阅读:人次
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