内蒙古自治区民航机场集团有限责任公司呼和浩特分公司 内蒙古呼和浩特市 010020
摘要：民用机场电气设计既是对输送电安全、可靠因素的考究，又是体现节能设计的根本.对此，本文以民用机场工程案例为切入点，对民用机场用电负荷特性实施分析，以此提出关于民用机场电气节能设计思路。
关键词：民用机场；电气；节能设计
科技的发展促进了航天企业的进步，同时也加快了民航企业的建设。随着国家贯彻和落实节能减排的工作进程中，民航企业作为国家的重要基础企业，在机场建设的安全性和可靠性的前提下，更要积极响应国家节能减排的政策。由于我国正处于发展中的阶段，因此对于一些能源的消耗也是十分巨大的。因此电气设计应以节能为主，这样才能在工程建造中降低工程的运行成本，为争创绿色民航奠定了坚实的基础。
一、民用机场电气负荷的特点
科技的发展带动创新能力的增强，飞机作为新时代的重要交通工具，停放地点建设便是一个大的工程。机场作为城市交通体系中的重要组成部分，为飞机的飞行与停放提供了安全的保障。然而在提供保障的同时，还有许多因素值得我们考虑，其中电气就是其中的一个不可忽略的因素。在机场运营的过程中，其主要电气消耗便来自机场助航灯的照明、建筑灯照明、通风设施以及空调采暖设施等。对 于助航灯的供电系统切换时间不超过十五秒，因此这些设施在运行中便会大量的消耗电能。另一个重要的原因是因为机场占地面积比较大，并且机场是二十四小时全天开放的，在电力能源上也有很大的消耗。再者因为供电系统大多数都是远距离供电，由于航站区与机场变电中心的距离相对来说比较远，所以机场飞行区域的用电负荷主要都是通过远距离供电为灯光照明系统展开服务的，因此在一定程度上也有一定的电力损耗。最后由于机场是飞机安全航行的核心，所以机 场对于电能的质量要求也相对来说较高。在机场的航空管制、飞机导航、航班预报以及助航灯光等设备中对于所需电能的质量要求较高。同时雷达与横流调光器等设备工作起来会产生较大的谐波电流，进而导致供电系统的电压电流波形发生变化，在一定程度上影响着机场的供电质量，同时增加了机场的电力损耗。
二 民用机场节能化的电气设计
2.1 民用机场供配电相关系统的节能从无功补偿角度出发，民用机场所存在的照明灯具、通风机、锅炉以及水泵等设备都属于感性负荷，在实际运行过程中，将会使相应的供电电源电流远远滞后于电压，而且该系统的无功功率也相对较大，会在一定程度上引起电能浪费，所以，在供配电设计期间，可以通过科学选择电动机、照明灯具启动器以及变压器容量大小来有效降低其线路的感抗，从根本上提升自然功率因数。如果自然功率因数相对较低，则需要应用并联的电容器为 无功补偿的机械装置，适合在民用机场的变配电站低压侧合理 设置专业化的电容器组，进而实施集中补偿。民用机场是用电单位之一，其接入点功率的因数通常情况下不能够在 0.90 之下，当电容器进行分组投切的时候不应该产生相应的谐振，还必须要充分满足该系统与设备的实际电压波动限值，从而避免过补偿。为了有效控制上述情况，需要装设相应的自动化投切装置。从谐波治理角度出发，民用机场所使用到的应急电源EPS、荧光灯、不间断性的电源 UPS、恒流调光器以及空调设备都属于非线性的用电负荷，在实际使用过程中往往会出现大量谐波[3]。因此，要采取有效措施抑制谐波，例如广州的白云机场为了在一定程度上防止无功补偿期间系统以及电容器组之间出现并联谐振现象，进而造成谐波放大。从布线以及材料选择方面出发，需要严格按照民用机场的实际机场负荷容量情况、具体供电距离情况以及实际分布情况，将机场中心的变配电站科学设置在民用机场的负荷中心，从而最大限度缩短供电半径，进而有效减少线路的损耗。当机场低压线路敷设过程中，要尽可能选择直线避免弯路。
例如，近年来铝合金材质的电缆已经在民用建筑工程施工建设中得到了相对广泛的应用，一般情况下，同等电气性能前提下，铝合金材质的电缆 重量可以降低到铜芯电缆大约一半左右。而且其截面大约是铜 芯电缆的 1.1~1.25 倍之间，实际价格却比铜芯电缆低 30~50%之间[4]。
2.2 民用机场相关建筑设备的节能技术以及计量管理现阶段，民用机场在建筑设备的节能技术分类方面主要可以划分为照明系统的节能控制、采暖系统节能控制、热水供应系统节能控制、变配电系统节能控制、通风系统节能控制、给排水系统节能控制以及其他的设施节能控制包括太阳能发电系统以及电动化的遮阳帘系统技术等。根据国家对于公共建筑的能耗规定，在公共建筑施工建设过程中，应该加装相应的用电分项计量设施装置以及能耗监测控制系统。在广州花都机场中就配备了相应的能耗监测系统，这个专业化的监测系统，主要是以先进的计算机设备、通信设备以及测控单元作为工具，从而在一定程度上为机场的公共建筑实际数据采集工作、远程控制管理以及开 关状态的监测等提供基础性平台，能够与机场的检测设备以及控制设备有效构成相对复杂的任意全方位监控系统。
2.3 科学选择照明度标准，降低能耗民用机场通常情况下都会建设在地势相对平坦以及开阔的区域，而且相应建筑物在采光条件上都相对较好，机场的候机楼主要采用钢结构以及大空间结构。所以在照明设计方面应该充分利用机场的天然光，积极引入绿色照明理念，科学选择机场的照度标准。民用机场电气设计过程中，应该在满足作业面视觉基础要求以及照明质量的基础上，尽量减少照明光能损失，从而尽可能利用光能，减少照明能耗。此外，除了设置智能化的照明控 制系统之外，还应该按照民用机场不同场所的实际照明要求以及照明特点情况，采取相应的分区以及分时照明控制方式。可以采用不同类型节电开关包括定时开关、光控开关以及接近式开关等。针对走廊区域、楼梯间部分以及电梯间位置的照明需要采用定时控制方式、集中控制方式或者是声光控制方式，若机场具备BA 系统，还应该将其纳入到专业化的 BA 系统中实施集中管理[5]。
2.4 促进节能光源的大力应用
在民用机场的具体设计过程中，在照明功率密度充分满足规范化要求的前提下，应该有效控制其单位面积内的灯具实际安装功率，可以采用节能的灯具与附件。针对室内照明，需要采用直管荧光灯，并选择细管径型也就是小于等于 26mm 的灯具，如果条件允许的话，可以合理选用直管的稀土三基色形式的荧光灯，从而满足显色性好、光效高以及寿命长的照明节能。针对室外照明，可以科学选用发光二极管的 LED 光源，但是现阶段由于跑道引导的灯光系统因素，机场的跑道边灯以及跑道中线灯仍旧利用卤素灯。此外，在民用机场的电气设计工作中，不仅要合理选用高效的节能等，还应尽量选择能耗相对较低且性能相对较好的附件例如电子变压器、电子镇流器以及电子触发器等设施。在公共建筑的场所内部，可以选择携带有无功 补偿的荧光灯具。若是紧凑型的荧光灯可以优先选择电子镇流器，如果是气体放电灯则可以优先选择电子触发器。
结语
民用机场的电器节能设计一方面可以降低机场的电气能源损耗，同时为机场的建设减少资金消耗，另一方面也为我国的节能减排事业的发展贡献出自己的一份力量，也在一定程度上我国资源与经济的可持续发展奠定了坚实的基础。
参考文献：
[1]叶莺 .浅论航站楼电气设计 [J].工程建设与设 计，2017，（14）：51-52
[2]赖海涛. 绿色机场航站楼节能措施探微[J]. 建材与装 饰，2016，（05）：85-86
[3]高峰.机场航站楼电气设计[J].现代建筑电气，2015，（S1）：5-7
[4]邓卫娟. 航站楼建筑节能设计浅析[D].西安建筑科技大学，2015