略说电站电气设计的几点心得论文

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篇1：略说电站电气设计的几点心得论文

略说电站电气设计的几点心得论文

1水电站控制方式

监控技术在小水电行业依然是一门新课题，相应的软件开发及研制均处于摸索发展阶段，尚未得到有效的推广应用，而常规控制方式一直沿用至今，已为我们所熟悉，并掌握、总结出一套成熟的运行经验，基于运行的安全可靠性，在可行性研究阶段我们拟采用常规控制为电站的控制方式。随着计算机监控技术的日益成熟、电子产业的突飞猛进，采用计算机监控系统已成为我们讨论的热点。为此，先后考察了周边几个采用计算机监控的电站，详细了解了监控技术的性能、运行、维护及投资等有关情况，从厂家的介绍和应用单位的实际运行状况中，无论是进口软件或是国内开发的软件，都达到较高的水平，其控制、保护程序都紧密结合了小水电的实际情况，以小水电站的运行特性为本，操作简便、快捷，运行安全可靠。开始人们担心采用计算机监控后，其安全运行得不到保证，进而会影响整个枢纽运作，现在看来，采用计算机监控系统，不但提高了电站的技术层次，而且简化了操作程序，减少了误操作的机会，并提高了运行的可靠性。另外我们还咨询了有关专业机构的.专家，得到了比较肯定的答复。至此，采用计算机监控已是大势所趋，势在必行。最后工程建设管理部选定由加拿大引进的“Powerbase”自动控制保护系统为电站的控制方式。

2水电站备用电源

水电站拦河大坝抬高了上游（市区）水位达6m之多，雨季期间肩负着市区的防洪重任；而且本枢纽工程配套有船闸，作为增江与东江的连接纽带。考虑大坝闸门防洪需要及船闸用电的重要性，于6.3kVⅠ段发电机母线装设1台6.3/0.4kV的厂用变压器（#2）为主用厂变，同时在10kV线路侧装设1台10/0.4kV的厂用变压器（#1）为备用厂变，2台厂变互为备用，主用故障或失电时可自动切换，迅速投入备用。另装设1台柴油发电机组作后备电源。当发电机运行时，投入#2厂变，#1主变投至热备用；当所有发电机停运而10kV线路带电时，投入#1厂变，#2厂变投至冷备用；当10kV线路停电时，可根据实际需要投入柴油发电机组以保证厂用电源。柴油发电机组设有自动运行功能，可根据运行需要接成自动运行方式。当处于自动运行方式，10kV线路停电时，柴油发电机组5s后自动启动，快速投入运行，保证了枢纽用电的可靠性。

3水电站断路器

以手车的形式置于高压柜内，就从根本上避免了因油开关本身缺陷所引起的不足。3AH5型真空断路器触头采用先进的设计形状和结构，具有极高的耐电弧能力和很少的弧压降，因此灭弧室尺寸较小，且具有截流值小的特点，故断路器在断开变压器等一类感性负载时，不会出现操作过电压。断路器的操动机构采用弹簧储能形式，可以手动储能，也可以电动储能。在机构中各个零部件都是经过精密加工、装配而成，而且关键部件和材料用特殊的工艺制造，这样，确保了整个操动机构具有很小的摩擦力，各零件之间配合精密，动作可靠。操动机构和真空灭弧室经合理的组合，就使得断路器具备了免维护和高度可靠的特点。3AH5型真空断路器的维护工作很简单，且维护、检修时间短，检修周期长。操动机构的寿命是1万次，在整个寿命周期几乎不需维护。通过近的运行，3AH5型真空断路器不但能准确、可靠地进行手、自动分、合闸，更大大减少了运行人员的检修维护工作量，并且因为断路器本体无油而改善了运行环境。

4工程效益

水电站要提高经济效益，实际上是如何避谷发峰，增加发电量。只有结合实际情况，并根据多年积累的运行经验，对水进行科学、合理的调度和运用，才能提高发电效益。但所有这些必须以安全生产为前提，没有安全生产就没有效益可言，所以采用先进技术确保安全生产是提高效益的关键，或者说安全生产就是提高效益。纵观近10年来的运行情况，各系统运行良好，虽然中间也会出现些小故障，但只是设备本身的易损故障，并不会造成长时间、大范围的严重影响，也不象以往有些新站投运那样，都有很长一段时间的“磨合期”与“适应期”，3台机组自投运后都基本能正常运行。

5结语

厂用电系统安全可靠，为整个枢纽的正常运作提供了强有力的保证。另外更重要的是采用先进技术，不但提高了电站的技术层次，而且给运行人员明确了科学进步的发展方向，更新了科学的观念，培养了科学的思维，提高了运行人员的综合素质。电站的建成投产，带领我们跳出常规技术的圈圈，开阔了视野，拓展了思维，引领我们走进建设21世纪高科技小水电站的新纪元。

篇2：略说电站用电的设备设计论文

略说电站用电的设备设计论文

1.常用备投方案

国内现有的备投型式大致可分为三种：①传统继电器型式，虽价格便宜，但备投装置体积大，开关动作慢，接线复杂，触电易损坏，灵活性较差，现今已经很少使用；②微机型备投装置，其特点是有完善的故障逻辑判别和可靠的故障响应，维护方便；仅适用于内部逻辑预置的模式，用于典型厂用电接线；③可编程控制器控制（PLC）备投装置，PLC备投装置具有通用性强，灵活性好，接线简单，易扩展，可靠性高，抗干扰能力强，定时准确等优点。本站10.5kV三段母线及0.4kV自用厂用电四段母线备投均采用PLC备投装置。但此方案中，PLC装置本身不具有继电保护功能，需要另配母线、进线及母联的微机保护装置。

1.1概述

10.5kV厂用电分三段母线供电，分别定义为为I、II、III段，两两之间设有母联断路器，进线共四条。参与备投控制的断路器有21QF，22QF，61QF，413QF，432QF，412QF。6QF为常闭状态，不参加备投操作。PLC可根据母线及断路器输入的不同的状态，通过内部程序的逻辑判断，发出执行命令，动作相关断路器，实现厂用电的备投功能。其内部程序可根据不同工况进行修改。

1.2备投动作分析

动作原则a.正常情况下I，II段母线互为备投，PLC判断I，II段母线任一段有电情况下，不启动III段备投；只有判断I,II段母线均失电，才b.为了简化在“母线检修”情况下的程序并保证运行安全，三个联络开关均设允许/禁止合闸限制位（置“1”为允许合闸；置“0”为禁止合闸）；三段母线各设检修状态位（置“1”为检修状态）。限制位及状态位信号均输入PLC。c.此动作原则并非通用原则，而是根据电站的运行特点，为了更方便、安全的完成供电任务而制定，仅适用于本电站高压厂用电的设计，必要时可进行修改。几种工况的.动作说明工况1、I段（或II段）母线失电，另两条母线正常运行a.当PLC检测出I段（或II段）母线失压无流，且II段（或I段）母线有压时，根据（1）项中原则a，PLC发出命令分I段（或II段）母线进线断路器21QF（或22QF），合I，II段母联断路器412QF；b.在a过程中，如故障范围扩大，PLC检测I，II段均失压无流且III段母线有压时，PLC发出命令分两段进线断路器21QF和22QF及I，II段母联断路器412QF，合I，III段母联断路器413QF和II，III段母联断路器432QF。工况2、I，II段母线同时失电，III段母线正常运行a.当PLC检测I段和II段母线同时失压无流，且III段母线有压，PLC发令分进线断路器21QF，22QF，分I，II段母联断路器412QF，合I，III段母联断路器413QF和II，III段母联断路器432QF。b.在a过程中，如故障范围扩大，PLC检测I，II，III段母线均失压无流时，进入“黑启动”准备状态，同时通过通讯接口向0.4kV厂用电PLC发出进入黑启动状态指令。PLC发出指令分21QF，22QF，412QF，413QF，432QF；并发出指令跳开10.5kV母线上部分负荷回路（即甩负荷，保留重要负荷回路以保证电厂内安全，如渗漏排水泵。具体跳开哪些回路可在PLC逻辑中设定），并要求有跳闸反馈信号送回至PLC，10.5kV负荷跳闸完成信号作为启动柴油发电机的一个条件待用。工况3、I，II，III段母线同时失电PLC检测I、II、III段母线同时失压无流时，PLC直接进入黑启动准备状态，PLC操作过程与b状态相同。工况4、I段（或II段）母线检修，另两条母线正常运行根据（1）项中原则c，I段（或II段）母线检修态置“1”，I，II和I，III母联开关412QF和432QF合闸允许位置“0”，即禁止合闸。如此时II段（或I段）母线发生失电，PLC发出合II，III段母联断路器432QF。工况5、III段检修，I，II段母线正常运行根据（1）项中原则c，III段母线检修态置“1”，I，III和II，III母联开关合闸允许位置“0”，即禁止合闸。如此时I段（或II段）母线发生失电，合I，II段母联断路器412QF。以上几种工况是电站运行中较为常见的工况，其他未列出工况出现几率较小，这里不予论证。

2.0.4kV厂用电备投设计简析

2.1概述

0.4kV自用电备投（公用电备投）操作均采用PLC控制，自用厂用电用于4台发电电动机组及其辅助设备的电源供给，公用厂用电用于全厂公用设备的电源供给。自用电和公用电电源均由10.5kV厂用电母线，经低压厂用变供电，各分为四条母线，分别定义为为I、II、III、IV段，相邻两段母线之间配置母线断路器。

2.2备投动作分析

动作原则a.每段母线只考虑带另外一段母线运行，不考虑带两段及以上母线运行；b.I，II段母线之间及III，IV段母线之间为两组优先备投关系母线，例如在II段和IV同时失电，而I段母线有电情况下，I段母线要首先向II段母线备投，而不向IV段母线备投；优先母线的分组是根据电源来源划分的，I，II段母线电源来自10.5kV不同的母线段，因此设定为优先关系。c.由图2可知每段母线均有两个与之互为备用的母线，在其中一条母线向其备投过程中，如出现母联断路器合闸后又马上跳开的情况，说明失电母线上有尚未解决的故障点，此时不启动另一条母线再向失电母线备投。d.在母线检修情况下，四个联络开关各设允许/禁止合闸限制位（置“1”为允许投入，置“0”为禁止投入）；四段母线各设检修状态位（置“1”为检修状态），限制位及状态位信号均输入PLC。e.两段及两段以上母线检修，不在考虑工况范围内。几种工况的动作说明工况1、任一段母线失电，其他三段母线正常运行a.根据项中备投原则b，任一段母线失电，按其优先备投关系母线对其进行备投，即当PLC检测I段（或II段）失压无流，II段（I段）母线有压，则分进线断路器41QA（或42QA），合母线断路器412QA；III段、IV段任一段失压无流，动作过程与之相同。b.在a过程中，如事故范围扩大，发生第二段母线失电，则按照工况2的任二段母线失电动作。工况任二段母线失电，其他两段母线正常运行a.当I，II段母线之一和III，IV段母线之一同时发生失电，且另外两条母线有电，则备投过程同工况1；b.当I，II段同时发生失电，且检测III，IV段有电，此时不能遵守优先级原则进行备投，则PLC发出命令分进线断路器41QA，42QA，段母联断路器412QA；合II，III段母联断路器423QA和I，IV段母联断路器414QA；III，IV段同时发生失电与之相似。这种不按照优先级的运行方式，还会发生在母线检修，实验时人为手动操作，或优先关系母联断路器故障等情况中。c。在以上过程中，如果事故范围扩大，发生第三段母线失电，则按照工况3中描述的任三段母线失电动作。工况3、任三段母线失电，另外一根母线正常运行a.根据项中备投原则a，任三段母线失电，带电母线只向具有优先备投关系的母线进行备投，而不考虑向第三条母线进行备投。b.需要特殊说明的是，当三段母线失电的原始状态为两组非优先级备投投入时，根据备投原则3，没有故障的母线仍然保持原状态向非优先关系母线供电。例如：在I段母线向IV母线备投，II段母线向III段母线备投时，I段母线发生失电，此时II段仍然向III段母线供电，而不执行优先级原则去备投I段母线。c.在情况三过程中，如事故范围扩大，发第四段母线失电，则启动0.4kV黑启动程序。工况4、四段母线失电当0.4kV备投PLC装置检测到0.4kV四段母线均失压无流时，并收到10.5kV备投PLC装置发出的黑启动指令信号后，启动0.4kV黑启动程序，PLC发出指令跳开0.4kV母线上部分负荷回路（甩负荷，负荷回路可设定）并要求有跳闸反馈信号送回PLC，0.4kV负荷跳闸完成信号作为启动柴油发电机的另一个条件待用。工况5、任一段母线检修，另外三段母线正常运行根据项中备投原则d，检修段母线检修态置“1”，与其连接的母联开关合闸允许位置“0”，即闭锁合闸。当发生其他母线失电情况，按照以上工况情况动作。以上几种工况是0.4kV厂用电系统运行中较为常见的工况，其他未列出工况出现几率较小，这里不予论证。

3.黑启动

3.1黑启动概念

整个电站由于系统故障造成机组停运并全厂厂用电消失后，处于全“黑”状态，不依赖其他电源帮助，通过柴油发电机，给发电机启动辅助设备提供交流电源，同时利用电厂直流蓄电池系统提供的直流电源，共同带动无自启动能力的发电机组，使发电机组向厂用电供电，逐渐扩大厂用电恢复范围，最终实现整个电站电力的恢复。另外，全厂的公用设备的运行，如渗漏泵等，也需要及时的恢复电源，以保证厂房的安全。因此黑启动功能不仅电网发展的需要，还是电站在全厂失电情况下安全生产自救的必要措施。

3.2黑启动投入

如前面所述，当10.5kV备投PLC收到10.5kV甩负荷完成信号、0.4kV自用电及公用电甩负荷完成信号之后，PLC发出启动柴油发电机命令，合61QF，待柴油发电机怠速启动至额定频率后，PLC检测到III段母线电流电压正常，合母联断路器413QF，432QF，逐次恢复各级厂用电。总结综上所述，使用PLC备投装置对于像抽水蓄能电站这样厂用电复杂的大型电站极其适用。利用软件的可编程，最大限度的满足了千变万化的现场要求；使用灵活方便，且接线简单，大大节省了资源，使成本降低；并易于安装和维护。值得在大中型水电站厂用电系统中全面推广。

篇3：电气设计建筑节能论文

电气设计建筑节能论文

1节能原则

1.1满足建筑物的基本功能

要先遵循满足建筑物基本功能的节能原则，即需要满足建筑的基本照明亮度、空调温度和建筑内部楼道畅通无阻等日常基本用电需求。另外，还要满足现代化特殊工艺的要求，例如，在一些大型娱乐场所中，需要设计一些独特的照明系统，以提高亮化程度，满足工艺照明的需求，同时还能起到亮化、美化的作用。

1.2充分考虑经济效益

电力节能活动需要根据当前我国的国情科学开展。要充分考虑经济效益，避免盲目性，不能因为过度节能而浪费不必要的资金，增加运行成本。

1.3减少不必要的能源耗费

对一些高层建筑而言，由于楼层较高，内部人口较多，所以，需要消耗大量的能源来维持其正常运行。但是，在这个过程中，往往会出现一些不必要的能源浪费隋况。为了有针对性地解决这个问题，可以有效调查高层建筑中的日常能源使用情况，详细掌握每个环节对能源的使用程度，进而采用先进的节能技术减少无谓的能量消耗，在不影响建筑物内正常使用电能的前提下，减少用电设备，降低不必要的能耗。

2建筑节能在建筑电气设计中的应用

2.1配电系统中的节能技术设计

在设计配电系统时，相关设计人员和施工人员需要结合配电系统的实际容量、配点距离和电气设备的功能、特点等内容合理设计，尽可能地缩短变配电所与负荷中心之间的`距离。这样做，不但能够大大节省输电材料，还能够有效降低输电过程中消耗的电能，从而发挥出节能的作用。同时，设计人员还要合理选择电源变压器的数量和容量，改变变压器的结构设计，进而起到一定的节能效果。另外，在完全放电的状态下，电容器才能充电。如果电容器中还有电就充电，会增加电能的耗费。因此，在实际工作中，要防止这种问题出现。

2.2照明系统节能设计

根据我国目前照明系统的实际情况来看，设计理念老旧，不能满足当今建筑对于照明设计的需求，例如建设的工程中灯具选择存在很大的问题，相互之间存在一定的差距，使得光照环境混乱，照明启动器还有照明方式的选择并不适用于当前建筑工程，对于电器线路的分布也十分的混乱，没有相对合理的规划，最终导致照明系统不仅耗能量巨大，同时照明效果和综合服务性能也很差，不能很好地满足人们对于照明系统的正常需求，导致人们生活、工作、学习的质量受到严重的影响。绿色照明理念在新时期被提出来，绿色照明对于整个照明系统有着多方面的要求，不仅仅要求在电能的损耗上大幅度降低，同时不能影响人们对于照明系统使用功能的需求，详细的描述就是绿色照明无论在照明强度还是相应的光色上都要符合相应的标准，保证人们的照明环境健康稳定，从而提高大家在照明环境中的工作效率、学习效率等。避免能源浪费现象，同时要注重减少投资消耗。

2.3降低线路和产品的电能浪费

电气设计人员在设计电路时，要重视线路耗能的情况。根据机械长度和发热条件，尽量选择低压线路截面，以降低线路的电能损耗。同时，也可以选取电阻率较小的材料作为线路的导线，例如铝线和铜芯导线等。同时，还要选取低能耗的变压器和无噪声、节能型号的接触器。

篇4：住宅电气设计浅谈论文

住宅电气设计浅谈论文

摘要：随着我国社会经济的发展，人民生活水平的极大提高，各类家用电器逐渐增多，特别是空调、大荧屏彩电等大功率电器进入普通家庭，使住宅设计由原来纯照明向多功能的方向发展

关键词：用电负荷 配电系统 导线及设备选择 消防系统 防雷接地 智能化

随着我国社会经济的发展，人民生活水平的极大提高，各类家用电器逐渐增多，特别是空调、大荧屏彩电等大功率电器进入普通家庭，使住宅设计由原来纯照明向多功能的方向发展。

1、住宅用电负荷的预测

我们将住宅面积分为三类：小型住宅60m2以下，中型住宅60～100m2，大型住宅100m2以上。一般小型住宅照明用电负荷500W，娱乐用电(包括电视机、音响、电脑等)负荷950W，厨房用电(包括电饭煲、电热开水器等)负荷3500W，卫生间用电(洗衣机、排气扇)负荷1170W，空调用电负荷2250W，综合上述各类用电负荷共8370W，中型住宅乘1.3系数10881W，大型住宅乘2.6系数21762W。根据统计调查，一般住宅用电负荷的高峰期是夏天晚饭后的时间，这时用电负荷有：电视、电冰箱、电热开水器、消毒碗柜、电脑、空调，共有住宅用电负荷的40%，查设计手册得需要系数0.4～0.6，所以根据实际情况，我们设计时取0.4系数便可以，则小型住宅负荷计算取3.5kW，中型住宅负荷计算取4.5kW，大型住宅负荷计算取8.5kW即可。

2、住宅的电源与配电系统

小康住宅供电由小区变配电所引入，应采用三相四线(TN-C系统)，经重复接地后进入单元总电表开关箱，改成三相五线制(TN-S系统)后再放射到各用户，配电箱中应有短路、过载、漏电保护，断路器应选用能同时切断相线--中性线的断路器。住宅用电负荷计量应采用一户一表制，建议将单元总开关及分户电能表集中设置以便管理。户内配电系统：随着家用电器的增多，为避免电气线路过载和降低谐波电压的影响，户内配电系统应采用多回路形式，至少应设照明回路、一般插座回路和空调回路，如实际需要也可将厨房和淋浴室设为单独回路。此外考虑到家庭办公和信息化的发展，还应增加一条专用回路。

3、导线及电器设备的选择

室内外导线及电器设备的选择合理与否，直接关系到住宅用电的安全及经济效益，因而必须在工程设计中合理选用导线和有关电器设备。

(1)导线的选择：

导线的选择主要是确定导线的型号和规格，其原则是既能保证配电的质量与安全又能节省材料，做到既经济又合理。其中导线型号应按使用工作电压及敷设环境来选择；导线的规格(导线截面)可按下列要求进行选择：

①有足够的机械强度。为防止出现断线事故，导线必须有足够的机械强度，一般照明回路计算电流较小时(＜10A)，其导线都应按机械强度选择。

②能确保导线安全运行。选择导线时应保证其安全电流大于长期最大负载电流，同时应注意以下几点：

a．在选择进户线及干线截面时应留有适当余量；

b．单相制中的中性线应与相线截面相同；

c．三相四线制中的中性线载流量不应小于线路中的最大不平衡负荷电流。用于接中性线保护的中性线，其电导不应小于该线路相线电导的50%，气体放电灯的照明线路因受三次谐波电流的影响，其中性线截面应按最大一相电流选用。

③能确保电压质量。对于住宅建筑来说，电源引入端至负荷末端的线路电压损失不应大于2.5%，如线路电压损失值大于规定电压损失允许值，应加大导线截面以保证线路的电压质量。

总之，在选择导线时要考虑实际使用及未来发展需要，适当留有余量，减少电压损失，保证导线使用的安全可靠和经济有效。

(2)电器设备的选择：

电器设备主要指电源配电箱、电表、控制开关、漏电保护开关及电源插座等。电器设备的选择合理与否直接影响工程的质量。选用时应根据住宅的负荷情况、安装要求、使用环境、设备的工作电压和工作电流等合理选择电器设备的型号规格，注意设备的容量等级宁大勿小，但又要避免选得过大造成浪费，一般来说在计算工作电流的基础上选大一级即可。为确保其质量，应选用符合国际电工委员会IEC标准和国内GB、JB有关行业标准，并具有产品质量认可证书的电器产品。总之，电器设备的选择尽可能做到安全可靠和经济合理。

4、防雷与接地

(1)防雷内容与措施。防雷内容一般可分为：防直击雷，防感应雷及防高电位入侵三个内容。就防直击雷而言，一般是在屋面易受雷击部位安装接闪器，然后通过引下线与接地电阻很小的接地装置可靠连接，安装时要注意屋面突出的金属部件与避雷针、带、网应全部可靠连接。目前一般利用屋面板钢筋作为避雷网，柱主钢筋作为引下线，基础钢筋作为接地装置，这是较为实用经济的作法。为了防止感应雷和高电位入侵的危害，可在电缆进出户处将绝缘子的`铁脚支架可靠接地，同时安装避雷器或其它型式的过电压保护器。此外要强调进行等电位联结，也就是在设计施工中要把建筑物内、附近的所有金属物用电气的方法连接起来使整座建筑物空间成为一个良好的等电位体，这样能有效地降低建筑物内部和附近不同金属部件间的电位差，从而避免内部的设备被高电位反击和人被雷击的事故。

(2)安全接地的形式与要求。在住宅电气设计建设中为确保电器设备和人身安全务必做好用电系统的安全接地。目前我国的住宅配电系统方式一般有三种：TT、TN-C-S和TN-S系统，在进行设计施工时可根据实际情况选择接地系统。以下着重谈谈住宅配电系统中的保护接地。

在中性点不接地的低压供电系统中，电气设备必须保护接地，接地电阻R≤4Ω。在中性点直接接地的低压供电系统中既可采用保护接地，也可采用保护接中性线。为确保接中性线保护系统的安全可靠，必须将中性线干线或支线的终端再次接地，这称为重复接地。重复接地有以下作用：增大流过线路保护装置的电流使其加速动作，从而减轻或避免事故的发生；设置重复接地后可降低漏电设备的对地电压，减少触电的危险程度。为确保接中性线保护的安全可靠，按规定必须做到以下几点：①重复接地的接地电阻必须小于10Ω；②保护接中性线的其电导不得小于线路中相线电导的一半；③在任何情况下，同一供电系统中不可一部分电气设备采用“保护接地”，另一部份采用“保护接中性线”；④用于接中性线保护的中性线不能安装带熔丝的开关或熔断器。

此外，随着家用电器的增多及智能化的发展，应作好防静电接地和屏蔽接地工作。

5、消防系统

大型现代住宅中由于电气设备越多就越容易发生火灾，因此应安装完善的消防系统。笔者认为大型现代住宅在电气消防方面应做到以下几点：

(1)供电电源应采用两路方式，一路为市电电源，另一路为应急电源；

(2)有应急照明系统；

(3)应用手动响鸣火警警报系统，如可能，可加装火灾自动报警系统；

(4)开关和导线应选用符合防火规范的开关和阻燃型的电线电缆。

6、智能化发展

在科学技术日新月异的今天，随着微机自动检测及控制技术、计算机网络技术、通讯技术的发展，楼宇智能化的实现已成为可能。未来的住宅楼应有一个由检测单元、执行单元、数据采集单元、控制单元和微机组成的智能监控系统，由该系统对楼宇内的设备运行、电气故障、火灾、盗情等进行集中监控。再设置综合布线系统，将一定区域内的楼宇按星型拓朴结构建成小区局域网，进而所有局域网连接，同时与公安、消防、电讯、广播住宅管理等部门连网从而建成城市住宅管理信息网络，实现住宅的全天候、全方位监控和管理。

综上所述，随着人民生活水平的提高和科学技术的发展，住宅电气的设计建设也应跟上时代的步伐。在保证安全可靠、经济实用的基础上引入高科技技术，使人们的生活更美好。

篇5：电气设计施工建筑结构论文

1建筑电气设计动工的前期预备工作

建筑电气动工是工程项目中主要的构成部分。主要包含以下三方面:供配电系统、照明系统和电力系统。对于建筑电气动工的前期准备环节，电气设计工作人员要对建筑项目的电气安装设计有明确的技术要求。在动工之前要对电气动工图纸进行详细的阅读与研究，设计图纸是动工的基础，熟练的掌握图纸的内容，有助于了解工程中各系统的详细工作，对动工中遇到的问题可以及时的发现，可以更好的控制工程的质量。之后就是对电气安装动工进度计划以及动工方法的掌握，对于电气动工图纸和有关专业动工图纸一定要仔细的核对。电气安装技术工作人员应和其他专业动工技术工作人员成立一个研讨小组，对与电气安装动工的整个过程实施详细的分析，对于图纸的研究中一定要把可能存在的问题都找出来，选用合理的动工组织方案，有利于日后动工中实施重点控制。当前，因为在动工前期预备工作做的不好，导致工程的质量出现的问题比较常见，因此电气动工人员一定要对电气系统的组成和功能很好的把握，综合线路的方向和用户的需求等等因素，科学合理的划分，以免在动工主体竣工之后产生一些线路重复或者另需布线不合理等现象发生，这样会给工程带来许多麻烦。电气材料的质量关系着整个建筑电气工程的质量，此外，在安装动工之前一定要准备充足预备件、预埋管道和零配件等等基础配件。

2促进建筑电气和建筑结构协作的方案

2．1防雷方面的分析

2．1.1防雷引线的设计安装在总体建筑之中，即便是结构模式之间有所差异，然而钢筋混凝土在当代的建筑中使用很广泛。例如构造柱、框架柱、剪力墙等等，结合《建筑物抗震设计规范》的有关标准，应选取能够可以发挥到导电作用的混凝土柱，亦或是墙的主筋当作导线。混凝土柱中的钢筋一般选用以下三种方法进行连接，如焊接、绑扎、机械连接等，为了保证其导电的作用充分的发挥出来，通常情况下使用搭接焊接的方法，在这个环节上值得说明的是，必须选用圆钢来当作搭接的钢筋，不要用螺纹钢筋。他们当中作为引线的主筋不要运用搭接的方法，最好选用对头碰焊的方法，这样才使得其导线的作用更好的发挥出来，一般情况下在对头焊接的条件下，运用圆钢实施补焊搭接的方法，此时的效果是最佳。

2．1.2接闪器的设置分析人们对当代建筑本身的质量以及安全有所要求，除此之外对建筑艺术性的要求也在与日俱增。要想使得建筑更漂亮，建筑物顶端的薄壳、曲面等形式都应有效的使用好。如此也就增加了建筑物的顶端的形状复杂性，对防雷设计来讲难度也增大了。在建筑物的突出位置、显要部位需有防雷处理，因为楼顶部的.钢筋拥有极强的导电性，所以，对于他们也要安设防雷装置。我们在考虑其功能的基础上，对于相关因素也要综合的考虑。建筑的顶端一般须有防水处理，这样才可以放心居住与办公，与此同时顶端抗裂的要求也比较高，所以，在目前的浇筑之中，通常都选用现浇混凝土板来作为建筑物的顶端。在这里面包含钢筋上、下两部分钢筋，钢筋与钢筋之间有很多绑扎点，如此可以很好的确保钢筋导电的作用的发挥。经过以上叙述，我们得出，假如选用建筑本身的钢筋作为接闪器，那么对于绑扎点一定要实施焊接处理，这样他们才会拥有导电的效果。注意一点，对于选用建筑物本身的钢筋当作接闪器，需要在特定的条件下来完成。假如建筑物自身的顶端混凝土表面有破损，允许保温层有一些破坏。有的金属的导电，例如广告牌、金属架，要设立一定的导电通路，其尺寸与国家的标准要相吻合。

2．2对拟定的电气系统做合理的分析在设计动工图纸的时候，一定要把握好电气设计和土建配合的问题，对拟定设计的所有电气系统做合理的剖析，例如机电开关柜的基础型钢预埋与电气设备，以及线路的固定件预埋，相关电气设施需要的预留孔的位置等等进行准确的定位，找到科学合理的预留点和预埋件方位。工程动工的时候，电气设计工作人员一定要和电气动工人员，以及土建动工方一起对动工图纸进行审核，及时协调、沟通，以免出现电气预留点与预埋件的漏掉现象。另一点，掌握土建动工的计划与动工方案，比如建筑内的横梁、隔墙和地面等之间的连接方法，运用合理的电气设计方案来辅助土建动工。在实际的工程动工的中，建筑电气设计和土建工程在设计环节上的相互协作很主要。设计图纸的准确性，是实际动工工作的基础，相互做好协调工作，这就要求电气设计工作人员要有一定的实践经验，对于总体建筑工程要十分的熟悉，同时在动工中要具备极强的责任心。

2．3分析接地型式和它的安全保护配置的运用在建筑电气设计当中，专业电气设计工作者一定要注意接地型式和它的安全保护配置的运用，接地系统的好坏与用户的人身安全有直接的关联，同时与建筑内电气设备的正常运行也密切相关，怎样才能把握好接地系统的形成，这就需要对于设备类型、环境条件、维护能力等等因素熟悉的掌握。我们可以看出，在建筑电气的设计当中，接地系统的设计具有重要意义。不管什么样的建筑物，在建筑电气设计当中一定要有接地系统设计。此外因为现在荧光灯照明的广泛使用，它引发的三次谐波叠加在中性线上，使得中性线上的电流量增大了，假如把中性线与设备外壳连接，一定会引发电击或者火灾。假如在TN－S系统中把中性线和保护线一起与设备外壳连接，危害隐患更大，所有和保护线连接设备，他们的外壳全都带电，会使得电击事故的范围扩大。假如把中性线、保护线、直流接地线全都与设备外壳连接，电子设备就会遭到影响不能运行。所以建筑应该安设电子设备的直流接地、交流工作接地、安全保护接地等等。除此之外因为建筑内部拥有防静电需求的程控交换机房、计算机房、消防及火灾报警监控室等等，这些精密电子仪器设备很容易遭受电磁波的干扰，因此在设计当中，一定要把防静电接地与屏蔽接地的要求考虑好。通常情况，上面所讲的多种接地全部有助于建筑物基础内主钢筋当作接地极，动工当中，要以基础钢筋的动工作为起始点，电气动工工作者一定要结合接地需求，与土建动工中的钢筋的焊接与接地电阻的测试工作协调好。

3总结

总体来讲，由于着科技的进步，建筑工程技术难度、动工难度也加大了，建筑结构和设计动工之间的协调一致是重中之重。要想使得建筑动工的相关工艺、技术得到完善，在未来的建筑动工之中，建筑者一定要具备高技术、高素质，如此才会推进中国建筑行业健康稳定的发展。

篇6：冷库的电气设计论文

冷库的电气设计论文

摘要：在国内，由于占地限制、冷藏车规格不统一和国内自控产品质量较差等等因素的制约，冷库多为多层结构、敞开式月台、设备以手动和半自动控制为主。以下将围绕新出版的《冷库设计规范》GB50072－（以下简称新规范）谈谈自己对冷库电气设计的体会和一些个人的看法。

关键词：氨机房 电气设备 SELV回路

笔者曾于一九九八年参观了上海、大连等地的各类冷库，总体上说北方冷库大部分年代久远，存在过剩状况，投资建设万吨级大规模冷库的几乎没有了，而在南方，中小型冷库即百吨、千吨级冷库数量反而有所增长。但与国外经济发达国家相比，无论观念上还是设备配置上均有很大差距。国外经济发达国家很少建多层冷库，一般为单层库，目的是为了缩短运货时间，月台为封闭式月台，以防止冷藏链断开，影响货物（特别是食品）的质量，库房内部自动化程度高，货架可调，制冷机组与冷间一对一设置，便于温度控制。而在国内，由于占地限制、冷藏车规格不统一和国内自控产品质量较差等等因素的制约，冷库多为多层结构、敞开式月台、设备以手动和半自动控制为主。以下将围绕新出版的《冷库设计规范》GB50072－2001（以下简称新规范）谈谈自己对冷库电气设计的体会和一些个人的看法。

一.氨机房环境归类

氨气属弱腐蚀性介质，比空气轻，当大气相对湿度较高时对电气设备及管线有明显的腐蚀。氨气的爆炸极限为15.5%~27%。根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058－92中的第2.2.1条，氨机房的爆炸性气体环境危险区域划分为2区，另根据《建筑设计防火规范》GBJ16-87中的第3.1.1条，氨机房的火灾危险性分类为乙类。因而在氨机房的设计中要考虑机房的通风和设备的防腐防爆。

二.氨机房电气设备的布置

氨机房控制室的设置，在新规范中是作为减少工人接触噪声时间的措施之一，并在第4.7.4条的条文说明中指出，控制室应视作氨机房本身的一个组成部分，笔者认为这种提法欠妥。因为新规范第7.2.2条中提到在正常运行中会产生火花的动力启动控制设备不应布置在氨机房中，按照新规范的上述解释，这些启动设备就必须在控制室以外的房间设置，从实际工艺操作和维护的角度上看显然不合理，并给设计造成了困难。控制室应视作氨机房不可缺少的附属用房，它在氨机房电气设备的防腐防爆中所起的作用不可低估，与氨机房的工艺要求也密切相关，它不能简单地归属于氨机房范畴，也不能独立于氨机房而存在。

《建筑设计防火规范》GBJ16-87中第3.4.9条规定乙类厂房的分控制室可毗邻外墙设置，并应用耐火极限不低于3h的非燃烧体墙与其它部分隔开，第3.2.7条及相应条文说明中也指出氨机房的配电所为观察设备、仪表运转情况，允许在配电所的防火墙上设置非燃烧体的密封固定窗。笔者认为氨气是一种具有强烈刺激性气味的气体，泄漏时易被发现，一般聚集于机房上部，而机房通风状态良好，有人值班，当机房内设置氨气浓度测量装置使空气中氨气最高浓度不超过爆炸下限值10%时，氨机房也可划为非爆炸危险区域(详《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92中第2.2.2条规定) 。结合上述规范规定和工艺上观察与操作方面的要求，笔者一般将氨机房控制室设在氨机房和变配电房之间，以达到操作与配线方便的目的，室内设有直通室外的疏散门，在控制室与氨机房之间的防火墙上设置非燃烧体的密封固定观察窗以及开向氨机房的带自闭器的防火门。氨机房内除必须就地安装的电气设备(如照明灯具、液位计、压力表、断水继电器和氨机紧急停车按钮)外，其余动力控制启动设备、灯具开关、呼叫设备及铜接点易受氨气腐蚀的温度遥测、记录仪表等均设在控制室内。这样既便于设备维护，也满足了工艺对氨机房操作上的要求。

三.负荷等级

新规范考虑到降低停电时的经济损失，对于公称体积超过2500m3的冷库均要求按二级负荷供电，自备电源必须满足冷库保温的需要。氨机房防爆事故排风机、电梯、消防水泵等等均归属于冷库的二级负荷。且电梯与消防水泵不应与其它负荷共用同一路电源。此外还规定，当冷库采用双电源供电时，消防水泵应双路供电，末端自投，在这点上笔者有不同看法。

冷库常采用自备发电机作为二级负荷的备用电源。根据供电部门的规定，由供电局单一电源供电，另有自备发电机作为备用电源者，均称为双电源用户。因此，采用自备发电机作为备用电源的`冷库，消防泵均得采用末端电源自投，尽管提高了消防泵供电线路的可靠性，但对于电源末端互投量不多的冷库工程，既增加了配电系统的复杂程度，也造成配电回路、配电设备及建筑面积上的浪费。

冷库由于种种客观因素的限制，一般不超过24米，为单、多层工业建筑，冷库内不存在一级负荷。根据《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92以及《建筑设计防火规范》GBJ16-87中的相应规定及条文说明，对这类型建筑的消防用电设备仅要求采用单独的供电回路，自成体系，当火灾发生时切断生产、生活用电后，仍能保证消防用电。所以本人认为，冷库消防水泵采用单独回路供电就可以了。新规范在这点上并未作详细解释，也许编制者有其它方面的考虑。

四.冷库照明及线路敷设

冷库建筑与其它建筑的不同主要体现在设备房和冷间，设备房是冷库的中枢。停电保温时除一部分氨机停机外，其余设备几乎都处于运行投入状态，所以设备房照明应按二级负荷考虑。而且设备房在停电时要进行倒闸操作和阀门操作，需适当设置自带电池的灯具，应急时间不少于30min。氨机房层高较高，照度为50~75Lx，新规范要求采用防爆荧光灯，操作平台处可选择防爆白炽灯。氨机房内照明线路采用截面不小于1.5m2的铜芯绝缘电线，根据以往腐蚀性环境中线路敷设经验，一般不采用暗配线，而是穿钢管明敷，这样便于管线维护。

冷库冷间低温潮湿，照度要求不低于20LX，采用防潮型白炽灯具，外壳防护等级为IP54。由于目前国内冷库冷间内自动化程度不高，工作人员在融霜及堆货时有触及灯具的可能，为了提高人身安全，也为了不影响货物的质量，冷间内灯具必须加防护罩，且应布置在顶排管的两侧。冷间内灯具控制开关集中装于该冷间门外远离门口的干燥场所，以避开进出货时内外空气冷热交换而产生的凝水。由于橡皮绝缘电线电缆耐低温性能好，温度低于0℃的冷间内电气线路必须采用铜芯耐低温橡皮绝缘电缆明敷，湿度高于0℃的冷间，如果线路明敷设，可采用铜芯全塑电缆，如果穿管暗敷，必须采用铜芯橡皮绝缘电线，穿线管两端要密封。

五.SELV回路在冷库中的应用

冷库冷间与一般的潮湿环境不同，温度低于0℃的冷间，内部金属构件如顶排管、支架等等容易结霜，温度高于0℃的冷间由于贮存品种的要求往往湿度较高容易凝水，而且还不能完全保证工人工作时不触及灯具，所以这种场所应属于有特殊触电危险的用电场所。新规范参照《工业企业照明设计标准》GB50034中第7.0.2条规定冷间内灯具安装高度等于或低于2.2米时，应采用AC24V安全电压（SELV）供电，笔者还是建议这种场所照明均采用AC24V电压供电为妥。

SELV回路IEC标准中对它的全称尚无定论，这里暂且称为安全特低电压回路，它是电源隔离回路中的一种。电源隔离常用在电击危险性大的潮湿场所，与IT系统相似 ，易混淆。它与IT系统不同之处主要在于回路中设备的外壳不接地，其原因有二，一是为了减少触电机会，设备接地后假如回路中有一相碰壳，这时只要操作人员无意中接触到另一相就会造成触电；二是为了避免高电位的引入。电源隔离回路仅要求在有多台设备时设备之间作不接地的等电位联结，以防止两台设备不同相碰壳时造成的触电危险。由于电源隔离回路不要求保证供电的不间断，故也不必像IT系统那样装设绝缘监察器。在我国，电气产品的额定值在干燥场所规定为36V，潮湿场所为24V，水下为12V及6V，所以像冷库冷间这样的场所采用24伏电压供电是十分必要的。

新规范中将采用的24V电压称为安全电压，既然是安全电压，其电源（包括变压器）就必须符合安全电源的要求。只有采用双重绝缘或有接地金属屏蔽层的安全变压器，才能符合安全电源的要求，这在《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92中第14.3.9条已有规定，同时还必须满足第14.3.5要求，即SELV回路及回路上设备外露可导电部分禁止直接或间接接地，这点上与新规范中规定的灯具金属外壳均应接保护线（PE线）有矛盾。

采用SELV回路，除要求采用防直接接触带电体的保护措施外，还要求回路和用电设备导电外壳与有接地设备及金属构件之间的绝缘性能要好，在冷库冷间这样的特殊环境中要做到比较困难。这问题还有待解决。目前，也有些地方采用普通变压器以获得50V以下的电压，但这种回路已不能称为安全超低压回路，可以看成是“功能性超低压回路”，在IEC标准中，将它称为PELV回路。它需要采用其它措施来保证用电安全，它要求变压器二次侧应进行接地，且一次侧应装设具有自动切断电源的保护，这样当回路中一相碰壳时会形成短路，由一次侧保护电器切断电源。在实际运用中，笔者还是认为冷间内采用功能性超低压供电比较容易实现，应该是可行的，但是这与新规范要求不一致。

六.其它

1.冷库的呼叫系统

冷库的呼叫系统是为了防止人员被误关在冷间内而设置的，其控制原理包括呼叫、呼叫确认、呼叫回应和呼叫解除几个部分，由于篇幅所限，就不多做说明。新规范中没有要求冷库必需装设呼叫系统。由于现在的冷藏门有较大改进，在库内可以方便地将门开启，因而设计人员可根据需要进行设计。但如果有安装呼叫系统，冷间内门上方要设置常明灯。

2.货梯电源

工程建设标准强制性条文的房屋建筑部分第3-5-1页规定电梯电源应专用，机房照明电源与电梯电源分开。因此笔者按负荷的重要性，将货梯主机电源和桥箱的照明、报警、通风电源，归为电梯电源从变配电所低压配电屏单独引出电源，货梯机房照明、空调、插座电源和井道插座、照明电源另从照明回路引出。

其它方面诸如氨机房防爆事故排风机过载保护宜作用于信号而非断开主回路，阁楼层不得装设电气线路，控制室内应设消火栓信号报警装置等等在新规范中已有详细说明，这里不多叙述。

冷库是一种“麻雀虽小，五脏俱全”的项目，技术上还有许多有待完善的地方。希望能有更多的专家和设计师能介入冷库技术的研究中，使我国的冷库技术尽快与国际接轨，这对提高我国冷库货物贮存质量会有很大的帮助。文末，笔者不免有些感慨，现今设计规范的种类太多太杂，更新时间不定，重复条例太多，难免出现不一致的情况，工作忙时也无暇顾及。如果合并规范，将冷库规范这类规范中专业性较强的条例作为其中的一个章节，或统一制成光盘，定时升级，除了便于查找外，对设计质量的提高也许是个促进。笔者水平有限，这篇文章仅作为抛砖引玉，希望读者能批评指正。

篇7：民用建筑物电气设计论文

有关民用建筑物电气设计论文

摘要：以国家现行规范为基础，对中小型民用建筑物电气设计中漏电保护器应用的必要性进行了分析，对漏电保护器在实际工程应用中设计配置方法进行了论述。另外提出了使用电子式漏电保护器应注意的事项

关键词：漏电保护配电装置电气设计漏电保护器

漏电保护器（RCD）在我国应用已多年，积累了不少经验。但是在中小型民用建筑物，特别是住宅的电气设计中，应用尚不够重视。由于强制性国家标准《住宅设计规范》（GB50096-）自6月1日起实施，进一步强调了居民用电的安全性和可靠性。因此，我们应重视中小型民用建筑物供配电线路设计中对漏电的保护。

一、安装漏电保护器的必要性

接地故障（接地短路）有金属性和电弧性两种形式。故障点熔焊，故障点阻抗可忽略不计的接地故障为金属性接地故障。这时设备外壳对地故障电压Uf为PEN线和PE线上电压降之和△U

Uf=△U=Id(ZPEN+ZPE）

=（ZPEN+ZPE）U0/Zs

=[U0(ZPEN+ZPE)]/[ZL+ZPEN+ZPE]

式中Id——接地故障电流（A）；

U0——相电压（220V）；

ZL、ZPEN、ZPE——各为相线、PEN线、PE线阻抗(Ω)

ZS——接地故障回路总阻抗(Ω)

计算中忽略了变压器阻抗。如果相线和PEN线截面相同，则ZPEN+ZPE=ZL

Uf=0.5U0=110V

考虑建筑物内等电位联结减少触电压的作用，按IEC61200-413间接接触防护-自动切断电源）标准，一般情况下，可减少约20%的接触电压，则接触电压UC为：

UC=0.8Uf=0.8*110=88V>50V;此UC足以引起人身电击事故。因此，金属性接地故障能使设备外壳带危险接触电压，其主要后果是人身电击。

当故障电流Id足够大时，回路首端的过流保护器（断路器、熔断器）也能瞬间动作，避免事故的发生。但Id值不仅与线路截面、长度有关，也与线路连接质量、布线方式以及维护管理水平等难以估量的因素有关，所以靠过流保护电源并不可靠。这就是不论TT系统还是TN系统，要求在手握式、移动式设备供电的插座回路上必须安装额定动作电流I△n大于30mA的瞬动漏电保护器的原因所在。

发生接地故障时，故障点不熔焊而是产生电弧、电火花（密集的电火花即是电弧）的接地故障为电弧性接地故障，如图2所示。电弧、电火花具有很大的阻抗，它限制了接地故障电流Id，使过流保护电器不能动作或延缓许久才能动作，但故障点或连接不良的PE线接头上通过Id时迸发的电弧、电火花的.局部高温可高达-3000℃，很容易引燃近旁可燃物质，引起电气火灾。

由于故障电弧的阻抗大，220V相电压大部分降落在电弧上，分配在线路上的电压降大大减少，其结果是UC和Uf大大小于50V，因此电弧性接地故障只能引起电气火灾而不会招致人身电击事故。

二、安装两级漏电保护器

只在插座回路上安装漏电保护器的做法不能防范插座回路以外电气线路和设备电弧性接地故障引起的电气火灾，为此应按IEC60364-4-482（火灾防护）和我国《低压配电设计规范》（GB50054-95）要求，在电源进线上再安装一级漏电保护器，其额定动作电流一般为300mA，并带有约0.15s的延时，以与插座回路上的漏电保护器有选择性配合。增加这一级漏电保护器对电气投资虽略有增加，但对防范常见多发的危险接地电弧火灾却是至关重要的。另外不可实现地建筑物配电线路电弧性和金属性的接地故障进行保护。

三、四极和二极漏电保护器的应用

电气安全的一个基本要求是尽量减少开关电器的级数和触头数以及线路的连接点。开关触头之类的活动连接和线路的固定连接由于种种原因都可能因导电不良而成为事故起因，而三相回路中的中性线导电不良危险尤甚，这是因为中性线导电不良时设备依然运转，隐患不易被发现，当三相负荷严重不平衡时将导致三相电压也严重不平衡而烧坏单相设备。所以，应尽可能限制在中性线增加触头。

目前存在一种误解，即认为由于三相负荷不平衡，而中性线截面又小于相线截面，为防中性线过截而装四极开关。但IEC364-4-473（过电流防护措施）标准和我国低压配电设计规范都规定不必为此断开中性线，只需在中性线上装设过流检测元件来断来三根相线，使中性线不再有电流，过载问题自然迎刃而解了。另一种误解，即认为带有单相负荷的三相漏电保护器应采用四极的。其实漏电保护器的标准名称是“剩余电流动作保护器”，它只能在回路中出现剩余电流（如绝缘损坏引起的对地泄漏电流）时动作，而与回路不平衡电流毫不相干。因此，这些误解造成了现时一些四级漏电保护器的应用过滥。

四极（单相为二极）漏电保护器主要用于TT系统，这可用图3来说明。TT系统回路有一相发生接地故障，故障电流Id在电源接地电阻Rb上产生电压降，使中性线带故障电压Uf=Id*Rb，因中性线是绝缘的，此Uf一时并不引起事故，但此时若电气设备又发生碰外壳接地故障，漏电保护器跳闸，Uf将沿着图中虚线所示路径传导至设备外壳。因中性线未被切断，如果Uf大于50V，则漏电保护器跳闸后仍难免发生电击事故。如果TT系统采用的是四极或二极漏电保护器，则在断开线的同时中性线也被断开，从而切断Uf的传导路径，事故就不致发生。TN-C系统因不允许PEN线通过漏电保护器而无法装设漏电保护器。TN-S和TN-C-S系统内设备外壳与N线相连通，不存在上述漏电保护器动作后外壳反而出现故障电压的问题。由此可知，四极或二极漏电保护器的应用与被保护回路三相负荷是否平衡无关，而与回路接地系统类型有关。

四、采用电子式漏电保护器应注意的事项

电子式漏电保护器制作简单，价格低廉，是我国广泛采用的漏电保护器类型。但它不同于电磁式漏电保护器类型。电磁式漏电保护器用故障电流的能量来脱扣，而电子式漏电保护器是用故障回路的残压来脱扣（发生接地故障时，回路电压下降，此残压指故障时漏电保护器接线端子上的电压，不是指公用电网的电压负偏差）。当接地故障点靠近漏电保护器时，其值过低，不能使漏电保护器动作来避免事故的发生。因此，当采用电子式漏电保护器时，应注意漏电保护器的安装位置不能离插座太近，以保证漏电保护器处有足够的故障残压。另外，当回路的中性线断线时，回路上的电子式漏电保护器也将因失压而不能动作，这时如手持绝缘损坏的手握式和移动式设备将是十分危险的。因此，在使用电子式漏电保护器时，要考虑上述因素。

篇8：医院电气设计概述论文

医院电气设计概述论文

摘要：随着我国国力的增强，医疗卫生事业将在一定时期得到长足的发展，作为我们医疗工程设计人员，要不断了解学习最新的医疗设备，学习了解国内外的新规范。

关键词：医院 电气设计 电气安全 供电负荷

1 医院的分类及规模

根据我国医院建设的规划，综合医院按床位可分为300、400、500、600、800及1000床。

按照医院等级可分为三、二、一级医院，目前经常涉及的一般为二级以上的医院。

在这些范围内的医院就用电负荷而言，有一类负荷，还有部分二类负荷及三类负荷。

医院按照功能划分，一般分为门诊部、医技部、护理部、行政部、后勤部等。目前综合性医院的布局有分散式、集中式和半集中式。目前建筑设计中考虑节能及使用便利，多采用半集中式。

2 医院负荷分析

2.1医院负荷计算

按照目前调研的医院负荷情况，医院的用电负荷比例仍然以空调照明为主体，医疗设备用电所占比例很小，这也许与我国目前的医疗设备的水平有关。根据日本有关资料，80年代的医院变压器安装容量为250～300VA/m2，当然日本等国的用电负荷计算与变压器的安装容量与我国差别很大，总体变压器容量较我国大很多。但这其中医疗设备用电占50％。而我国目前医疗设备用电总体占不到20％。因此目前我国的医院设计的用电负荷总体上仍然是以空调照明为主要负荷。其中空调电制冷的45％～55％，照明30％，动力袄ㄒ搅朴玫15％～25％。

根据近来完成的医院工程的运行情况可以得出如下结论，我国医院的用电负荷标准与商业写字楼相比是较低的。综合医院护理单元照度需求较低

由以上数据可以看出，医院虽然为功能性民用建筑，用电设备较多，但它总体照明的标准比起商业楼、写字楼要低。从用电负荷计算的角度而言并不高，按照北京市供电规划8VA/m2，即可满足要求。医院变压器安装指标并不是很高，一般在65～75VA/m2之间，分析原因如下：

真正意义上的医疗用电负荷并不多，且大型设备的需要系数较低。

综合医院护理单元的面积所占比例较大，此部分用电量较低。

医院目前的运行状况，全日制的门诊医技面积不大，白天空调等用电高峰时照明需求较小。

2.2医院的负荷性质及负荷类型

医院供电系统应遵循国内供电规范，并参考国际IEC相关标准进行设计，按照我国现行医院等级和标准地区医院及二类医院的供电等级为一级或二级负荷。因此电源一般采用两路10kV供电。根据医院的规模可分为如下几类系统形式；

1采用两10kV电缆专用供电、自备柴油发电机，重要设备末端采用UPS供电。此类系统适用于特级及三甲级医院。

2采用两10kV电缆专线供电，重要设备末端采用UPS供电。此类系统适用于三甲级医院。

3采用两10kV供电或一路10kV专线供电，一路低压供电，此类系统适用于二甲级医院。

4一10kV供电，重要设备末端采用UPS供电，仅用于一级医院。

根据医疗建筑用电负荷的特殊性并考虑到医院的可持续发展，低压系统建议采用如下形式：

电压波动大的空调及动力负荷为一个低压系统，如空调采用专用变压器供电；

电压波动小的照明及一般医疗用电插负荷我桓龅脱瓜低常

电压要求高且自身压降大，医用数字检影成像系统设备，单独采用一台变压器。对于电网电压变化较大的系统，建议采用有载调压变压器。

按照IEC标准，医院各部位的供电等级，接地方式见表2。

2.3应急电源系统

医院存在着大量的一级、二级用电负荷，应急电源系统一般采用柴油发电机系统、UPS系统。柴油发电机容量一般为变压器总安装容量的15％～20％。而重要设备则采用UPS系统。

3 低压配电系统

医院用电负荷一般分成照明系统、医疗动力插系统、空调系统新风弧⒖盏骰、风机盘管S急照明系统等。

大型、重要性设备由配电变电所放射式供电，一类负荷均为双路供电末端自投。冷水相组、真空吸引、X光机、CT机、MRI机、DSA机、ECT机等设备主机、烧伤病房、血透中心、中心手术部的电力及照明、CT机、MRI机、DSA机、ECT机的`空调电源、电梯及屋顶排风机、洗衣房及营养部的动力也分别由变电所低压屏放射式供电。

树干式供电由变电所将各类电源分别引至各竖井，通过母线输至各层。各竖井内分别设有照明、配电、空调及应急照明配电箱。配电、照明分别放射至各科室的配电、照明配电箱，各科室的计量表设在竖井配电箱内，空调配电箱配电至末竖井区域内的普通空调机及风机盘管。应急照明配电箱由双路电源供电并自动切换，供各应急照明灯及防火卷帘门，排烟风机的用电。

医技检验科、血液透析室等处的仪器对电源要求较高，部分电源通过稳压器后备UPS供电。

4 数字检影成像设备的配电要求及内阻计算

数字检影成像设备是医院的重要设备，现代医院数字检影设备的种类很多，目前比较常见的有：X光透视机、X光摄影机、X光治疗机、X光造影机袄X光介入机、心血管造影机DSA、计算欢喜闵描机CT机、同位素断层扫描机ECT、磁共振MRI以及X刀、γ刀、直线加速器等设备。根据设备的不同用途、设备的工作制分为长期工作制、短时反复工作制。各种设备工作制见表3。

目前，许多X光机同时具有摄影、造影、透视、治疗等多种功能。

4.1数字检影设备供配电系统

数字检影设备工作原理各有不同，但统一的一点是对电源的要求较高。由于数字检影设备的以上特性，如果医院有一定规模，此类设备应由专用变压器供电。设备球管电流在400mA以上的设备应采用放射式供电。

心血管造影机、磁共振机、同位素断层扫描机CT机、大型介入机等设备的主机电源一般需要双路供电。且有些设备本身需要冷却，设备有冷水机组，此部分的电源与主电源同样重要。主电源进一步分成高压发生器电源、行走机构电源、影像设备电源及插座电源。此类设备的布置一般为扫描室、控制室两部分。系统的电源一般送至控制室。大型设备还专门有电源室配电室

心血管造影机房的高压发生器电源、行走机构电源、影像设备电源采用一般配电方式，其插座电源与胸腔手术室的要求相似：病人可能接触用电设备采用IT系统及局部等电位接地，电位差小于50mV。设备厂家对于电源的要求引出了电源内阻这一技术指标。设备对电源电压的要求越高，电源内阻越小。

4.2用电负荷计算

X射线机瞬时最大用电负荷一般由设备厂家提供，如未提供也可根据如下公式计算：

Sm=1/K×1/F×Esf×10－3

Sj=A×Ssm/η

4.3电源变压器容量的确定

1单台设备的计算负荷

2断钍椒计算多台设备计算负荷。

多数数字检影设备是短时反复工作制，因此，进行负荷计算时可以采用较小的需要系数，根据目前一些医院的实际运行结果表明，4台设备同时曝光的可能性很低，日本有关资料也表明，选择电源变压器时，4台以下的设备可以按1台容量进行考虑。10～15台设备的场所采用防止同时曝光设备可共用1台变压器。

4.4保护设备的选择

数字检影设备瞬时电流很大，保护设备宜用熔断器。目前多数设备的技术要求中已对保护设备提出具体要求。

4.5配电线路导线截面的确定

数字检影设备的配电线路导线截面要满足设备的内阻及压降的要求。

电源变压器内部电阻：Rt

电源变压器额定容量：PtkVA

电源变压器相数：三相

电源变压器电压变动率：ε％

额定二次电压：VtV

1计算变压器内部电阻Rt

Rt=2×ε×0.01×Vt2/Pt×103Ω

计算干线电阻R1Ω

考虑到低压开关的电阻及其它接触电阻，电源变压器和电源变压器二次侧的干线电阻为总电源电阻的80％。

R1=80％Rg－RtΩ

最大允许内阻：RgΩ

计算干线截面：Amm

单相设备A=2×p×L/R1mm

三相设备A=p×L/R1mm

由上可见，要满足设备内阻要求，实际就是要满足设备的电源电压要求。它受来自变压器阻抗、变压器至设备的配线长度、配线截面三个方面的因素的影响。

在系统设备时，应尽量减小变压器阻抗、减小变压器至设备的距离、在满足电源内阻的条件下、减少配线电缆截面，以节约投资。

5 医院的电气安全及电力系统保护方式

医院电气安全是医院电气设计的一个重要环节。涉及到的电力系统的保护方式有接地保护TN－S系统、局部中性线不接地系统IT系统、医用局部等电位接地电位差小10mV、轿镒艿鹊缥患拔郎间局部等电位接地、漏电保护lm=30mA

一般场所的移动式设备均采用了漏电断路器进行保护。冶疗室、功能检查室、手术室、抢救室、心血管造影室DSA、卫杉浴室旧柚昧司植康鹊缥涣接。中心手术室的配电系统为保证病人的安全采用了IT系统。

医院接地问题，是一个较为敏感的问题，它涉及到病人的安全，设备正常运行等。按照我国现行各类规范中医院设计的规定，我院目前设计采用的是防雷接地、电力系统接地、设备保护接地公用接地系统。目前各医院及设备厂家经常提出医疗设备、医用等电位接地要单独设置接地极，且要求与防雷接地、保护接地绝缘。实践证明，由于场地的原因，这些单独接地极不可能完全与建筑物的金属大地绝缘，而一旦绝缘遭到破坏，医用等电位接地与电力系统的保护接地则可能不是一个等电位，此时，在患者的周围如果存在这样两个电位，将产生触电的危险。

电气设备对病人的影响，即电击。电击包括宏电击和微电击。防止宏电击可以采用接地线及漏电保护器来完成。而引起微电击的主要因素是电子仪器的泄漏电流及病人所处的环境非等电位。因此减少泄漏电流及局部等电位，是在保证电子仪器CF型驹档奶跫下的克服微电击的重要手段。

减少泄漏电流的方式是将电源进行隔离。通过隔离变压器，二次侧两相导线对地高阻抗，减小了系统的泄漏电流。当泄漏电流在0.7mA～2mA范围内设绝缘监视报警。以上系统称之为局部IT系统。采用局部IT系统辅以局部等电位连接，就可以保证防止心脏手术及检查中的微电击。目前，我院地本工程中对需要仪器进入心脏区域的局部地区，如心脏手术室、ICU等处配置了上述系统。以上配电方式也是国际电工委员会IEC顺导的。电子仪器的接地宜采用共用一点接地。基于目前电子仪器的频率较高，要求地线短而粗，地线过长反而成为干扰源。

目前我国与国际上防雷接地的规范是除爆炸危险场所外均为利用建筑物金属体作为防雷、接地体，因此建筑物内的所有金属体如钢筋等不可避免的与防雷系统我惶濉6作为病人周围的金属体如斯堋⒔鹗裘糯等居虢ㄖ物金属体连接。为保证病人的安全，也要求设备仪器等的保护接地与病人周围的金属体局部等电位。因此防雷接地、设备的保护接地是不能分开设置的，否则病人反而会因接触到不同电位而有触电的危险。因此，此类与人体有接触的医疗设备是不能单独接地的。

医院目前有着越来越多的先进仪器和设备，多数归结为敏感电子设备。而雷电对敏感电子设备的影响，可通过设置SPD加以保护。对于有大电流接地的医疗设备的接地，应避免接地线过长，宜采用就地接地，因采用局部等电位接地，周围的病人也是相对安全的。

对于电磁干扰的问题，为减少电磁干扰的感应效应，我院采用了如下措施：

1轿锛胺考渫獠可柚闷帘危如建筑中含金属的墙、柱均可以作为格栅屏蔽分流，将建筑物金属等电位连接。

2电葡呗凡捎么┙鹗艄埽减少干扰。

关于雷电对病人的影响，由于雷电的陡度大，散流快，建筑中含金属的墙、柱均可以作为格珊屏蔽分流，且病人周围采取了等电位的措施。因此在屏蔽范围内雷电病人是安全的。在手术部等设备进入病人体内的部位均位于建筑物内部，没有外墙，因此病人是很安全的。

我们认为在医疗工程中防雷接地、电力系统接地、设备保护接地采用公用接地系统是可能的，也是必须的。只有完善好这一方法，病人的安全才能得到保证。我院在近几年的医院工程设计中均采用了上述接地方式，实践证明也是很有效果的。该做法不仅节约了大量投资，而且真正实现了病人的电气安全。数字检影等设备投入使用的后，图像清晰，运行良好。

在国内，推行IEC关于医疗场所局部IT系统的设计思想也是为进一步保证病人的安全。由于没有相应的强制规范及投资等方面的原因，这一设计思路在设计中很难得到充分的体现。目前仅在与心脏介入相关的场所设置了IT系统，而在IEC推荐标准中目前要求多处场所设置该系统。

6 手术部、ICU、血透等场所的配电系统

中心手术部是医院的核心，手术部的配电采用双路电源末端切换。这包括手术室内配电及手术室洁净空调系统的配电。电源由变电所专线供电。每一间手术室应单独设置配电箱，按照新的《医院洁净手术部建设标准》中的规定，容量不能小于8kVA。每间手术室的电源进线是否采用三相进线。主要根据布局及医院的具体要求进行。目前部分手术室内设置的高低温冷柜等三相设备，电源三相引起的情况越来越多。作为与病人接触的电源部分，应尽量考虑单相供电。每间手术室考虑3～4个插座组，其中一组在综合医疗柱上，每组插座组3～4组插座及2～3组接地端子。手术室内设置观片灯、书写板照明、接地中心可设置在配电箱内。配电箱可与手术室内的控制面板结合。控制面板上有各类气体出口、时钟及定时钟、实施空调检测及控制、照明控制、废气检测及排放。

心血管造影室除数字成像系统采用专门配电外，室内设置要求与心脏手术室相同。

目前国内心脏手术室、ICU、心血管造影、抢救室、血液透析等采用局部IT系统。IEC标准强烈要求IT系统不配出N线，目前病人接触的用电设备均为单相设备，通过隔离变压器配出的IT系统均为单相。

IT系统应注意如下问题：

必须设置绝缘监视装置；

尽量减少系统容量，减小系统线路的长度；

增加线路的绝缘等级；

辅助以局部等电位接地，等电位干线保证在16mm2，支线在6mm2以上；

配电线路采用穿钢管敷设，减少干扰；

变压器二次出线采用双极保护开关。

7 照明设计

由于经济发展水平的差异，我国与国外发达国家的医院照度标准相差甚远，发达国家的照度标准约是我国现行标准的5～10倍。目前完成的各医院工程的照度水平在我国现行标准的基础均有所提高，如一般环境为150Lx、诊室等为200Lx、医技科室300～500Lx、病房100Lx。实施后效果良好，体现了现代化医院的良好形象。设计中应注意医疗功能性用房照明的特殊要求。

诊室、病房、急诊观察室、治疗室等处采用高显色荧光灯，以便于观察病人的情况。色温在3500K左右，病房、急诊观察室、治疗室等处的顶灯采用漫反射型灯具，以减少眩光。在病房建议用间接照明，手术室、手术部清洁走廊、传染科、污物、污洗等处与业主结合确定是否设置紫外线灯。

对特殊场所的照明采取了不同方式：磁共振扫描室、理疗室、脑血流图室等需要电磁屏蔽的地方，灯具采用了直流电源；测听室的照明采用白炽灯；眼科暗室采用可调光的白炽灯。

8 其他

医院发展快，变化多，在设计中我们将配电箱设置在夹墙内，此方式配合吊顶线槽配电，使系统更加灵活，方便日后用电的发展需要。在检验科、中心实验室等用房设置了沿墙附设的电气配电槽，并将电源断路器设置其上，以适应实验室用电设备多，用电变化多的需求。

在病房设置综合医疗槽、槽内设置插座组，接地端子，局部照明等，并在床头方向距地0.3m处加设一组电源插座，方便电动床等固定设备的使用。

随着我国国力的增强，医疗卫生事业将在一定时期得到长足的发展，作为我们医疗工程设计人员，要不断了解学习最新的医疗设备，学习了解国内外的新规范。工作的重点应在如下几点：

进一步重视医院的电气安全，大力推广安全可靠的配电及接地系统。目前IEC讨论标准中建议采用局部IT系统的部位，已越来越多，设计人员应注意对医院方进行相关的宣传。

了解医疗设备的配电要求，结合设备情况确定配电系统。 了解适用于医院建筑的电气产品 。

篇9：住宅小区的电气设计分析论文

前言

随着时代的发展、生活水平的提高，住宅电气设计的理论体系和实践经验也逐渐成熟，但是在日常住宅电气设计实践中，仍有一些问题的存在，对住宅设计的实施有一定的影响值得我们进一步的探讨。

一、住宅小区的建筑电气整体设计

1 估算电气负荷

作为在建筑电气设计中的一个重要参数——电气负荷，受许多客观因素的影响。随着家用电器在人们生活中的迅速普及，若想要准确地计算出小区的电气负荷是一件相当困难的事情。因此，我们通常可以在进行小区的'规划或初步设计时，采用负荷密度法来对小区的电气负荷进行估算。但由于建筑物的功能不同，其负荷密度也不一样。

2 确认供电电源

合理选用的电压等级对住宅小区供电有直接的影响，它对于小区今后的管理及经济运行的影响也不容忽视。因此采用什么样的电压等级对住宅小区供电成为了设计者讨论的话题，根据我们的实际工作经历发现小区的规模及小区的电气负荷对电压等级是有不用的要求的。比如：当小区电气负荷小于200KVA时，供电范围在200米以内，可以采用低压为380/220V供电；当小区电气负荷大于300KVA时，应采用高压供电，以实现高压深入负荷中心，从而达到减小线路损耗，降低电压损失的目的；当小区电气负荷小于8M VA时，可以采用10KV电压等级供电，在小区适当处设置10KV/0.4KV/0.23KV变电所。

3 变电箱位置

设置的位置应考虑以下两个因素：一是变电所系统容量控制在3.2M VA以下；二是变电所的控制供电半径一般控制在250米以内。此外，小区规划用电负荷还应考虑今后的发展，对变电所应留有余量，以备将来发展的需要，以免在今后的生活中东添西改，因此小区规划建设应一次到位。

二、住宅小区的安全管理系统

住宅小区安全管理系统包括防火系统和防盗系统。防火系统应按国家有关消防规范进行设计，在此不再多述。下面着重谈一下防盗系统。多层住宅常用的防盗系统由门口对讲机及用户对讲机组成。访客通过门口对讲机，键入被访住户的地址，住户可通过户内对讲机与来访者通话，以确定是否打开防盗门。现在，有许多住宅采用可视对讲系统。可视对讲系统不仅具有以上系统的基本功能，还可通过屏幕观察来访人员，以确定是否打开防盗门。高层住宅多采用可视对讲系统，住户不仅可以确定是否打开防盗门，还可以向大楼管理处报警。大楼管理处设主机一台，可纪录24小时来访时间、开门纪录、被访住户地址等信息，并可通过微机打印结果，以备后查。整个小区可将各单体防盗系统通过复合总线进行联网，每个建筑的报警装置直接连接到该总线上，构成一个完整的报警系统。

三、住宅小区电气设计

1 住宅内部线路敷设及保护

为满足现代化用电的需求，住户内将照明和插座分支路供电，是当前适应家庭多功能用电的发展趋势也就是住宅内采用三相五线制，加 PE 线专用接地线。照明支路经断路器有过载，短路保护，插座支路经漏电保护开关供给插座有过载、过压、欠压、短路、漏电保护的作用，当家用电器发生漏电等故障时，漏电保护开关脱扣跳闸，不但起到了保安作用，而且在漏电开关动作脱扣后不影响正常照明，方便了用户。

2 照明灯具选择及开关设置

2.1灯具选择：住宅照明灯具的选择以普通节能型为主，节能又分为高光效光管节能和高效率灯具节能，尽量选用电子镇流器。客厅、卧室设一般白炽灯头，并在灯具旁边板下预埋螺栓，供用户安装花灯时使用，也可统一安装32W 环型节能日光灯。厨房、卫生间采用白瓷防水座灯头，楼梯间采用声控灯。灯具安装时相线接在开关上，零线接在灯口上。厨房和厕所灯塑台下全部加胶垫密封。

2.2开关设置：墙装跷板式暗开关，全部采用86K系列，手柄中心距地面1.3米，应尽量设在便于操作处。

3 插座类型选择及位置确定

电气插座在住宅中起着十分重要的作用，必须正确地选择插座种类及安装的位置。客厅、卧室均选用带安全门二、三极扁圆两用插座安全型距地面0.5米安装；厨房、卫生间采用二、三极插座防溅式安装，安装高度：厨房排烟罩、卫生间排风扇插座距地面1.8米～2.0米，其余插座距地面1.5米。

3.1客厅内一般设三～四处插座为好。一处设在安放电视机近处的墙面上；一处可设在沙发放置处，供落地灯等电器使用；另一处设于交通口附近，供吸尘器等移动电器使用。

3.2卧室内一般设二～三处插座为好。一处设在窗户旁，距外墙0.5米，供写字台灯、电脑或床头灯使用；一处设于交通口附近，供吸尘器等移动电器使用；另一处根据不同的建筑布局设于内墙阴角处。

3.3厨房一般设三～四处插座为好。一处设在烟道附近，供抽油烟机专用；一处设在操作台墙面上，供电饭煲、电水壶等使用；另一处根据不同的建筑布局设于内墙阴角处，供电冰箱等使用。

3.4卫生间一般设三～四处插座为好。一处设在通气孔附近，尽量远离喷头或浴盆，供排气扇专用；一处设在洗脸盆旁，供镜前灯、电动刮胡刀、电吹风等使用；另一处据不同的建筑布局设于内墙阴角处，供洗衣机、电热水器等使用（此处为三极专用插座：洗衣机插座距地面1.5米，电热水器插座距地面1.8米～2.0米）。

四、闭路电视插座的设置及进户方式

闭路电视插座的设置及进户方式的确定闭路电视是人们现代生活中必不可少的重要组成部分之一。以往设计中是在客厅安装一个电视插座，信号源为城市有线电视网或单位自办节目。如今，有线电视台节目多达数十个，许多家庭为满足各种年龄所喜爱的电视节目，都备有两台电视机，分室使用。在系统设计时，应考虑每户设一个串接二分支器，一个分支头留在客厅，另一个分支头去主卧，使施工时一步到位。这样做使用方便，增加的投资也不多。闭路电视前端箱的安放位置根据进户线方位而定：

1 建筑物如果建在旧市区，周围管网纵横交错，应从建筑物顶端引入，前端箱设于某单元顶层楼梯间内。箱内放大器电源引自该单元电表箱内，放大器一般都能够长期工作，不必再另设电源开关；

2 建筑物如果是在新建区并已规划有闭路电视网，可以考虑从地下进户，前端箱设于地下室或一层楼梯间内。

五、住宅区路灯的设置

由于居民生活水平的提高，对住宅小区路灯的设置也颇为重要。它不仅是一种照明工具，还有美化环境、供住户观赏的作用。因此，小区内除主干道路上的高杆路灯外，还应有道路路灯、楼前庭院灯、游园和活动中心的装饰灯及草坪灯。设计人员在设计时除满足照明度要求外，在选型设计时还应注意其美观和艺术。为便于控制和节省电能，除有集中控制开关外，还应有分路开关控制，以便于控制和维护、检修。以设计人员和小区建设单位应有一定的超前意识和开拓精神，使建筑电气设计更加科学合理、经济实用，为智能化的住宅创造条件，为人民创建更加灿烂辉煌的明天。

结语

安全、方便、适用是城市住宅及小区电气设计的首要任务，电气设计应符合我国经济发展及居住环境不断变化的需要，满足城市住宅及小区各项电气功能配置安全合理的要求，为人们营造一个良好的居住环境。

参考文献

[1]. 姚勇;温俊峰.浅谈当前住宅小区供配电系统设计存在的问题及对策[J].中国高新技术企业.(04)

[2]. 田纯.住宅小区电气设计[J].陕西建筑.(03)

[3]. 刘彪.现代住宅小区电气设计节能安全措施分析探讨[J].中外建筑.(08)

篇10：古建筑电气设计及施工技术管理论文

0引言

我国作为国际间闻名且拥有众多传统文明的国家，在我国境内遗留了诸多名胜古迹及动人的名人故事，与此同时更是留下了诸多相当的古遗迹及古建筑。就当前的历史记载有关文书来看，古建筑普遍存在一定的电气问题，需要考虑诸多因素对其加以重新考虑［1］。古建筑电气中更是有诸多接地保护，包括工作接地、保护接地、防雷接地及重复接地，埋入土地中，能够更好的与大地形成相应的连接。接地体主要划分为人工接地体以及自然接地体。为了能够确保其他用途安装，相连于大地的金属物体称作为自然接地体，包括金属管道、古建筑物钢筋以及金属类框架等［2］。水平埋设的即为水平接地体。本次研究主要针对古建筑的电气设计以及施工技术管理展开研究。

1古建筑构造特点

1．1古建筑以木料为主要建筑材料

古建筑的主要建筑材料为木料。古代中国居民绝大多数都处于黄河流域，那里森林比较茂密，针对砖块石头来讲，木头材料能够更加方便的完成就地取材。再者我国的疆域较为广阔，气候的变化速度较快，也比较复杂，通常会由于温度及适度的不同变换，随意变换墙壁的高低薄厚，整体操作较为便捷。但是一旦出现意外灾害情况，那么必然会造成一定的人员生命安全［3］。

1．2构造特殊内部可燃物多

我国的古建筑主要将木构架作为主要的施工材料，在近些年的发展进程中，现如今已经成为较为独特的木构系统，包括了井干式、穿斗式、抬梁式多种［4］。不仅满足了人们的诸多需求，同时也产生了较为良好的建筑审美风格。古建筑的屋顶木材，存在容易燃烧且结构结实的特点。火灾的整体危害性相对较大，古建筑的内部木材多有油漆彩绘，屋内陈设相对较多，此种材料能够很大程度的增加火灾的发生率。

2古建筑电气系统设计

为了能够对古建筑的人身及有关设备安全加以保障，通过采用接零保护，基于经济角度着手，在具体的设计过程中充分借助自然接地体，杜绝出现安装人工接地体的情况［5］。在土建的前期应当去确保定位精准，从而有效减少施工过程中不必要的损失。

2．1配电系统

在完成古建筑的配电系统设计中，具体的电源均引用至室外的公用变电所，工程的整体负荷等级也出现三级负荷，采用380V／220V电源进线［6］。针对电源负荷所展开的计算，应当根据不同设备所提供的不同性能资料，以及有关电源设计手册，通过根据古建筑的100W／m2计算，所主要采用的系数均为0．9。室外的各种相变以及不同单体，所形成的相应配电线路，均通过采用YJV22型的电缆或者YJV型的电缆，完成直埋地或者穿管埋地的敷设情况。

2．2照明系统

古建筑的照明系统通常包括普通照明、应急照明以及景观照明。在应急照明系统中，包括了疏散照明以及备用照明［7］。所有的照明系统都需要根据相应的照明系统，实施标准性设计。普通的照明系统主要采用高显色、高光效、节能的光源，应急灯以及疏散指示灯，均应当采用自带的蓄电池灯具。

2．3防雷系统

在古建筑的电气设计防雷系统中，通常以直击雷和侧击雷的防护工作为主。在直击雷防护工作开展中，主要包括接闪器设备。在对此种接闪器设备进行选择过程中，必然要确保与周围的建筑物有关位置及颜色相协调。也可以采用引下线方法，通过在铺设下线过程中，下线的铺设尽可能避开建筑正面，应当基于建筑后面以及侧面等不同位置，隐蔽性辐射。此外还可以借助接地装置的安装，可以完成挖掘地面，首先完成对地下的勘测工作，从而有效避免出现对地下文物设施造成损耗情况，再者在辐射接地装置的过程中，还应当确保接地装置及地下管道线路的整体距离是否安全，从而有效避免电压对人造成伤害。再者就是侧击雷的电气防护措施，由于古建筑物通常所在的区域，均在比较空旷的地方，因此可以在建筑物的四周，按照每间隔5m左右的距离［8］，设置圈式的防雷均压地带，同时应当将均压地带与四周的建筑物及防雷地带之间实现较为可靠的连接。

篇11：古建筑电气设计及施工技术管理论文

3．1古建筑防雷接地设计

绝大多数的古建筑通常都有屋脊及屋顶，而这更是为云层创造了一定的放电条件，由此应当遵守我国的有关防雷技术规范，根据我国的不同建筑物类别，以及不同的建筑物具体雷击次数，确定相应建筑物的防雷保护等级。与多年来专业古建施工经验相结合，认为对古建筑的电气设计防雷设计中，应当重视：避免古建筑的木结构遭受雷击情况；基于功能及美观的多样要求下，将下线都在电气结构的内部暗敷，根据古建筑的木材料结构特点，可以借助沿着建筑物的外墙内卡子明敷的方法，确保其能够相距10cm以上的间隔；采用圆铜材质的引下线以及接闪器，从而保障导电性良好。

3．2照明设计所应注意问题

古建筑包括了较为优美的轮廓线条，通过设计电气系统，可以采用轮廓照明设计呈现出较好的照明效果，但是具体的轮廓照明设计不应过多出现。具体照明位置的选择，会直接对照明问题造成较大影响，更会对整体的形体塑造、景观类效果以及具体的光景气氛等，均存在较大的影响。比如，在对古建筑的庭院式设计电气过程中，不仅要求其照明设计景观能够形成比较精致且结构纹理比较细腻的墙面纹饰类光影图案，还应当有街道以及类似广场等比较开敞的`空间氛围。配电箱的外壳应当借助不可燃性材料，照明配电箱更应当采用电流保护等有关剩余电流动作断路器。

3．3古建筑电气设计火灾报警

古建筑由于其本身木质材料的易燃特性，以及建筑结构设计的特殊，对整体的防火防灾有关要求相对较高。在古建筑的电气设计中，要重视火灾报警系统的安装。在安装过程中需要在对建筑物的外观不造成破坏的前提下，且选择较为合理的安装位置，完成有关设备及路由的安装及设计。以感烟探测器为例，首先确保主要选择的报警设备能够具备较高的灵敏度。在火灾发生的最初阶段，应及时地发出相应的警报信号。而且在木材燃烧之后，对所产生的烟雾浓烈程度加以有效探测。通过加强亭内空气的对流，对烟雾探测造成的具体影响情况加以克服。在确保部队古建筑的原本建筑结构不造成破坏的基础之上，在保证外观美感的前提下，完成有关报警设备的安装。古建筑具备了相应的开敞性、温度的整体变化相对较大，且形成粉尘类物质也比较多，因此需要对古建筑的电气设计火灾报警设备提出更高的准确性要求，确保其能够避免误报的情况，以此避免由于误报所造成的人员恐慌及其他损失情况。对整个系统加以维护的过程中，还应当尽可能的避免对古建筑的维护工作造成破坏。

4结语

我国当前的古建筑是以木质结构为主，且整体的木质建筑结构也相对较为灵活多变，整体布局及精巧类装饰更是闻名于世，是我国民族在时代发展历程中的结晶。本次研究针对古建筑的电气设计有关的问题加以分析，并且探讨了古建筑电气设计的施工管理的关键技术问题，旨在能够确保古建筑达到实用艺术价值的基础之上，促进古建筑行业的进一步发展。

参考文献

［1］郑信荣．寺庙古建筑装饰施工技术及管理［J］．建筑施工，2016，38（4）：489－491．

［3］孙兰．国家建筑标准设计图集的编制与应用———解读D500系列标准图集《防雷与接地》［J］．建筑电气，2017，36（1）：7－11．

［4］张峰秘，松波，付强，等．电力实时监测系统及其在古建筑中的应用［J］．智能建筑，2015（10）：74－76

［6］吴俊奇，张婧，曾雪华．新时期我国古建筑消防安全的现状及对策研究［J］．给水排水，2017（4）：85－90．

［7］季同祥．建筑电气工程施工技术管理研究［J］．工程技术：全文版，2015（12）：93．

［8］周林锋．电气工程技术和施工管理要点解析［J］．工程技术：引文版，2016（13）：151．

篇12：水电站电气设计研究的论文

水电站电气设计研究的论文

电气主接线及短路电流的计算复核

进行增效扩容改造的电站均已运行多年，送出工程及与系统连接地点已经确定，变动的可能性不大，对电站的接入系统不必再进行论证，所以只要现有主接线相对合理，在增效扩容改造中可维持原主接线方案不变，只需根据现行规范和短路电流计算成果，对机组容量进行复核和选择设备即可。对个别电站由于多次修改，改变了原设计的主接线形式，增加或减少了部分设备，改变了布置，形成现有不合理的接线方式，造成重复容量大、损耗高、继电保护复杂、设备配置不合理等，或现有接线方式不适应目前电力系统要求，对这种情况应在设计过程中对主接线方案进行优化比选，同时复核送出线路的输送容量和电压降是否满足增效扩容的要求，复核电站内部电流互感器变比、电气设备动、热稳定和开断电流等能否满足要求。基本原则是送出电压等级和接入系统点不改变，否则投入资金会相应增加比较多，浪费比较严重。如果改变了主接线的接线方式或运行方式，涉及到电力系统的计量、保护方式和保护整定值等问题，需要与电力系统调度部门共同协商。早期投入的水电站当时电力系统容量较小，经过几十年的发展，电力系统的容量大为增加，结构也有很大的变化，网络在不断加强，同时由于发电机的改造，电气参数也会发生变化。因此，有必要根据目前电力系统的参数，或今后5～10年电力系统发展规划和改造后机组的参数，对短路电流进行重新复核计算。依据复核计算结果来复核现有电气设备的开断能力，或重新选择电气设备的型式和参数。一般情况下，严重老化设备、高耗能设备和淘汰设备会随着机组增效扩容一起进行更换，以提高电站运行的安全性，减少维护工作量，增加电站经济效益，保证新更新的电气设备能适应电力系统的发展和长期安全稳定运行。

电气设备的选择与布置

1995年以前的中小型水电站，由于受当时技术水平和建设资金的限制，电气设备存在性能较差、安全性不符合现要求、维护工作量大以及备品备件难以购买等问题。例如，低压开关柜多为GGD型或更老的BSL型等，开关和保护设备为DW系列或DZ10系列，而更多的是采用熔断器保护；10kV设备采用GG-1A开关柜配SN10少油断路器，或早期的真空断路器；35kV设备采用DW6、DW8等系列的多油断路器，或GBC户内型高压开关柜；110kV设备采用SW3、SW6及SW7少油型断路器；变压器采用SLJ1或SF7型等。这些设备是目前国家已明令禁止使用的产品，开断电流小，损耗大，不环保，由于诸多原因长期带病运行，严重影响电站和电网的安全，因此对这些电气设备进行更新换代是十分必要的。电气设备的选择应按照安全可靠、技术先进、维护简单方便和经济合理的原则进行，并应适应农村水电站的特点。对电气设备应根据增效扩容后的参数和短路电流计算结果来选取，而不应延用旧设备的参数来确定新设备的参数，这样可保证更换的'电气设备能适应目前和将来系统发展的要求。由于设备基础、支架、房间的尺寸和开关站的位置均保持不变，因此在选择电气设备型式时还应考虑这些因素，尽可能多地利用已有基础或仅做小改动。

接地系统的检查与修复

水电站接地系统的好坏是关乎人身和设备安全的重要保障。接地电阻值是保证电站安全运行的重要参数，接地系统的设计不但要满足工频短路电流的要求，还要满足雷电冲击电流的要求，但在增效扩容和设备改造过程中，往往忽视了这部分内容。随着电网的不断发展，特别是电站内微机保护、综合自动化装置和电子元件的大量应用，这些弱电元件对接地网的要求更高，接地电位的干扰对监控和自动化装置的影响已经引起了人们的重视。早期投产的水电站由于短路电流较小和旧规范的要求，接地系统设计时接地线的截面积较小(原主网多为40×4扁钢，分支线多为20×4扁钢)，经过几十年的运行，接地网锈蚀严重，甚至部分断裂，特别是户外开关站和暴露于空气中的接地连接线的问题更为严重。因此，在增效扩容改造电气设备的同时，为保证水电站的安全运行，修复和改造接地系统也是十分必要的。在接地网改造修复前，首先应对现有接地系统的接地电阻进行实际测量，验证是否达到了设计目标值的要求。其次应对敷设于地面较浅的地下接地网（如开关站接地网及外引接地网）挖开后检查接地线的腐蚀和连接情况，检查暴露于空气中的接地连接线是否牢靠、截面积是否满足要求和锈蚀情况。在初步设计中应对现有接地系统做初步评估，如果接地电阻达不到设计值的要求或腐蚀严重，则应提出改造方案和目标值。在施工设计中应根据电力系统要求和短路电流计算结果提出具体的实施建议和改造范围，使其达到目标值。由于水电站已建成并运行多年，要改造厂房、尾水渠及大坝下方的地下或水下接地网已不可能，只有改造户外开关站的接地网和外引增加接地网面积，或采用其它相应的降阻措施来实现。接地网及接地线截面积的设计应按现行的接地设计规范进行，并复核接能电势和跨步电势是否满足要求。如果接地网系统良好，接地电阻符合目标值的要求，可以不对接地网进行改造，只需按最新设计规范对暴露于空气中锈蚀严重、接触不良的接地线以及改造设备的接地连接线进行修复。

针对目前社会经济不断发展的环境下，小型水电站的发展越来越快，为了紧跟小水电的前进脚步，我们要重视水轮发电机和电气设备的改造，做好小型水电站的增效扩容设计。好的小型水电站的电气改造设计不仅可以提高水电站的综合效益，还可以降低成本，提高经济效益。

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