浅谈建筑电气设计中的安全及节能

刘付永

（身份证号：1304341969****2416）

一、建筑电气设计中的安全隐患

（一）触电危险

触电危险是指由于工程人员在电气设备的设计、安装上的疏忽，以及在系统运行过程中疏于维护或操作不当，造成的设备或线路等出现的过热、绝缘失效以及PE线断线等故障，从而对用户或工作人员的人身安全构成的威胁。

（二）电气火灾或爆炸

电气火灾危险指的是由于设计过程或运行中存在的不合理、不规范的操作，造成供电系统中出现的运行短路、过载、铁芯短路、发热等故障，从而导致局部系统过热，带来严重的火灾，甚至爆炸的隐患。

（三）静电危害

静电维护则是由于系统缺乏必要的检修与维护，或是接地、跨接装置不完善，以及工作人员的静电防护不合格等问题造成的静电或静电火花危害。

（四）雷电危害

雷电危害指的是由于电气系统中缺乏必要的防雷措施，或者是在防雷装置的设计施工中存在缺陷等因素，导致建筑在雷电环境下存在安全隐患。

二、建筑电气安全设计的要点

（一）电力供应

电力在现在建筑中占有重要作用，没有了电，建筑就会处于瘫痪状态。保证建筑电力的稳定供给是保证居民正常生活的基础。因此为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应根据负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源原则上是两路同时供电互为备用。此外还须装设应急备用柴油或燃汽轮发电机组要求在15秒钟内自动恢复供电保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等事故用电。

（二）供电线路

居民住宅中的电路种类繁多。为确保各种电气设备中的电路可以安全运行，不可随意更改供电电路中的主线截面。如需进行更改，必须按照规范要求经计算检验后再进行更改。否则更改后线路截面变小，造成电阻变大以及功率过载将会引起电路发热，甚至造成火灾。

（三）电气设备的防雷

电力系统中，雷击是主要的自然灾害。雷电可能损坏设备或设施造成大规模停电，也可能引起火灾或爆炸事故危及人身安全。因此必须对电力设备、建筑物等采取一定的防雷措施。

（四）接地保护设计

接地电阻并不是一成不变的，是随着时间的推移、地下水位的变化以及土壤导电率的变化而变化。按接地作用的不同可分为工作接地、保护接地、重复接地和防雷接地、静电接地、屏蔽接地或隔离接地等。

1.工作接地

为了保证电气设备在正常和事故情况下可靠地工作而进行的接地，叫做工作接地，如变压器中性点直接接地。

2.保护接地

为了保证人身安全，防止触电事故，把在故障情况下可能呈现危险的对地电压的金属部分同大地紧密地连接起来，叫做保护接地。对电力系统来说，保护接地的方法一般只适用于中性点不接地的电网中，只有在这种电网中，凡有金属外壳及构件的用电设备才可以采用保护接地来保证人身安全。

3.重复接地

在中性点直接接地的低压系统中，为确保零线安全可靠，除在电源 （如变压器）中性点进行工作接地外，还必须在零线的其他地方进行必要的重复接地。比如电缆和架空线在引入到建筑物处，零线应重复接地，如果不进行重复接地，则在零线发生断线并有一相碰壳时，接在断线后面的所有设备的外壳都将呈现接近于相电压的对地电压，这是很危险的。

三、建筑电气节能性设计的要点

（一）节能设计的必要性

1.我国能源短缺的现状的迫切要求

我国是能源相对紧缺的国家，随着工专业化水平的日益提高，导致能源实际实际利用效率低下和环境污染的不断加剧，据资料显示，我国的建筑能耗占社会总能耗的30%左右，并且建筑能耗所占的比例呈逐年上升的趋势，电气节能为建筑节能的重要组成部分，由于国民经济的高速发展，建筑领域对电力需求的快速增长，因为发电装机容量和电网供电能力不足的原因，建筑领域电力设备的增长速度远远超过了发电设备的增长速度，使建筑用电能源供不应求矛盾非常突出，全国相当多的地区出现了不同程度的拉闸限电现象，这就必须要求把建筑电气节能当做首要任务来抓。

2.我国国家政策的导向

基于电力能源的普及面最广和覆盖率最大的特点，合理有效的减少电力能源消耗，提高电力能源利用率已成为国家关注的焦点。近年来，在国家努力创建节约型社会的新形势下，政府及相关部门已深刻认识到节能减排问题的重要性和紧迫性，并在该方面提出了一系列政策方针，即把建设“资源节约型”社会为总体目标，以“节能省地型”建筑为发展核心。

（二）电气节能设计要点

1.电动机

电动机损耗的减少，主要通过电动机的功率因数以及工作效率的提高来实现。在建筑工程中，电动机一般由专业设备配套，因此电动机损耗的减少，应该在运行的过程中实现。可以减少就地电容器补偿、电动机空载运行以及电动机轻载运行。具体的做法是利用变频调速来控制电动机，缓解负载变化对电动机产生的影响，从而提高电动机在轻载运行时的工作效率，最终达到节能的目的。

2.变压器的选择

变压器作为电气运转时重要的电力输送设备，应不断地发展与提高，满足人们的需求。从节能方面考虑，应选用节能型变压器。使硅钢片以及优质冷轧晶粒取向硅钢片的磁场方向相似，可以防止涡流损耗；接缝密合可降低漏磁损耗。与传统的变压器相比，节能型变压器减少了短路损失以及空载损失，10kV系列节能变压器分别降低13.93%和41.5%。

3.配电线路损耗

用于建筑供电的线路较长较多，由于电阻原因，电流通过时会引起功率损耗，要降低电阻导致的损耗可从下文的几个方面考虑：选用导线时，应选择电阻率小的铜芯导线。尽可能的减少导线的长度，在设计线路时，应以直线为准，避免过多的弯路，在低压配电中，尽量避免走回头路。