潘关楠1 杜瑞峰2
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摘要：在电气设计领域，笔者认为节能的重点在于：合理的供配电系统设计和节能技术和产品的推广应用。文章主要从合理的供配电系统设计与节能技术和产品的推广应用这两个方面探讨了电气节能在工程设计中的应用。
关键词：电气节能；供配电系统；节能技术
一、引言
通过推荐使用节能技术和节能产品以及智能化控制的手段，使建筑的电气节能能最大限度的加以推进。这三项是电气工程师在设计阶段提高工程的电气节能水平的主要工作。而提高新能源的利用水平则是建筑师、设备工程师对提升工程电气节能效果最为关键的贡献。大家一起努力，可以使我国工程领域的电气节能方面上一新的台阶，从而给整个建筑工程节能乃至城市更快更好的发展添上重要一笔。
二、合理的供配电系统设计
1.充分调查和合理估计电容量
合理的供配电系统设计是电气节能的基础。尤其是对工程用电容量的估计，从某种程度上决定了供电方案是否合理。在设计领域很长的一段时期内对工程项目的用电规模的控制是很严的。往往工程投入使用后不久就可能因大量用电设备的增加而需要扩容改造，从而导致无谓的重复投资；而且由于过度考虑用电设备的扩张，使用电量估算偏于激进，造成工程投入使用后很长一段时期内大马拉小车的局面，其实亦是一种资源的浪费。因此，这个环节是决定工程的电气节能目标的重点。对于设计者而言，这需要更多的调查研究工作，而不是闭门造车按照指导书或是使用方提供的数据盲目地进行估算。笔者以为，如果这项工作缺失，即便在设计中你再如何推出节能技术和产品都难以保证该工程在用电领域真正做到节能。
2.变配电站的合理设置和选址
合理的系统设计是工程电气节能优劣的又一关键所在，其核心在于变配电站的设置和选址问题。近几年，随着铜价的持续上涨，低压电缆的价格也居高不下，为了减少电缆线路的损耗及电缆投资，应尽可能使10KV电源应用接近终端用户处。然而在实际工程中，有些业主本着节省一次投资的理念，尽可能希望少建变配电站。这样一来，往往造成低压电缆供电半径过长，导致线损严重，供电质量也受到很大影响。有些设计师为迎合业主的要求，只得放大线径以求降低线损。无形之中，电缆的投资又大大增加。因此，设计师可以建议业主不仅考虑一次投资，还需关注工程长期的运行成本，尽量使供电系统合理完善。当然，也希望政府或电力部门可出台一些优惠措施，使业主能在供电系统合理化中得到实惠。在供电系统的设计中，设计师还应善于灵活地配置同样容量的变压器。
3.建筑内部配电系统的合理设计
对于建筑内部而言，同样存在配电系统合理性的问题。笔者认为尽可能减少配电级数和合理设计配电路径是建筑内配电设计是否合理的主要环节。配电级数的增加不仅造成元器件的数量增多、上下级配合非常复杂而导致故障率上升和材料的浪费，而且势必导致配电线缆的线径不必要的放大；而配电路径的不合理势必导致线缆不必要的加长加大以及供电质量的下降。这些对于节能而言都是十分不利的。其中级数增加往往是由于配电环节多而每个环节的操控均使用断路器导致，因此设计中在允许的场合可以多采用隔离开关代替断路器就能有效减少配电级数；而配电路径的不合理主要在于配电间（尤其楼层配电小间）的位置不合理所致，因而电气设计师在初步设计阶段就应该与建筑设计师及时协调使其位置尽可能优化以免施工图设计中难以调整。
三、电气设计中存在问题
1、接地故障保护的具体设计不合理
众所周知，住宅设计中的保护已由过去的单一的电源的重复接地保护、专用保护线PE线的设置的基础上增加了总等电位联结及局部的辅助等电位联结，这些措施都是接地故障保护必不可少的重要措施。
总等电位联结的作用在于使外露可导电部分、装置外可导电部分以及地面的电位趋于接近，从而降低接触电压。总等电位联结还具有另一重要作用，即消除或降低自外部窜入建筑物电气装置内的危险电压。无论采用何种接地系统，都应将下列导电体互相联结：PE、PEN干线、电气装置接地极的接地干线；建筑物内水、煤气、采暖、空调等重要管道、建筑物金属构件，将它们经等电位联结线汇集到接地母排上互相连通，即完成等电位联结。
2.总等电位联结设计要求简单、不明确，施工时难以操作
现行的有些做法是设计时对总等电位做法只是在设计说明中笼统要求一下。怎么联结，用什么材料均一概未明确；或出一个做法示意图。真正施工时很难达到预期的效果。比较详细的就是在电源进户处要求设一接地母排箱，各种金属管道、金属构件等用专用联结线与母排连通。这种做法是可行的，笔者认为对于住宅来讲，采用这种方案就显得很不经济。
3、住宅电源插座设计不合理
一个好的设计，尤其是插座的选型、安装数量、安装位置应该体现以人为本的思想；应与建筑美学、使用方便相一致。插座数量、安装位置的选定就要考虑装修家具的最终位置，做到美观、不冲突，不至于住户入住装修时不得不改动太多、造成二次浪费。如有的设计在设计卧室插座时，只是简单的在墙的中间位置设置一组插座。这样的考虑显然没有注意床等家具的具体位置摆放，实际使用不仅不方便，而且移动导线长不安全、不美观；又如空调插座设置存在的问题也不少，一是客厅不论面积大小，均设挂机插座。孰不知，20m2以上客厅用户在选购空调时恐怕柜机是首选。如果用户在装修时未注意到此细节，使用时带来的不便与美观差的问题是显而易见的。对于壁挂式空调有的建议安装高度为1.8-2.0m，笔者根据实际使用情况认为2.2m高度最适宜，能较好的与装修后实际使用效果相协调。壁挂式空调插座安装的最好位置在窗间墙与内墙交界处。
四、节能措施分析
设计合理配电线路，节约电能，应尽量做直配线路，不设计迂回线路，不走或少走回头路，最大限度减少线路长度。而必须有较长距离的大电流供配电线路时，要在安全性前提下，按电流密度合理选择导线电缆截面，尽量选取大截面导线；在满足电压损失和短路热稳定的前提下，可按导体载流量选择导线截面；在工厂等用电大户的变电所之间设置联络线，以使节假日变压器轻负荷或无负荷时退出运行，从而减少损耗，如某地变电所设置800kVA节能型变压器，二班制运行，通过节假日退出运行，以其它变电所供电方式，每年可以节电1.5万kW?h。
配电线路损耗中包含了线路传输有功功率时引起的线损和线路传输无功功率时引起的线损，传输有功功率是为了满足建筑物功能所必需的，是不变的。而在具体工程中，供配电系统中的某些用电设备，线路上下纵横交错，工程线路总的不下万米，造成电能损耗相当大，所以减少线路能耗必须引起设计人员的足够重视，那么要减少线损，要么减少线路电阻，通过增大导线截面、满足载流量、控制热稳定、以及增大电压损失所选定的截面等多种方式减少线损。
参考文献：
[1]李茹雪，对现代建筑电气节能设计的探讨[J].中国新技术新产品，2010（01）.
[2]刘锦华，电气设计的节能探索[J].甘肃科技，2009（22）.
[3]银雪.住宅电气设计中电源插座的设置.建筑电气，2002（2）：42～44.