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关键词：工程设计；安全供电；节能降耗
中图分类号：S611 文献标识码： A
引言：能源的短缺越来越引起发达和发展中国家的普遍关注。其中，电力能源的耗费和电力设计也引起了人们的高度重视。人们在追求智能楼宇、博物馆建筑、住宅楼和校园建筑的舒适、安逸、安全和人性化的同时，也开始注重电气自动化工程的节能设计，既要做到合理、达到用户使用需求，又要兼顾到节能设计。
一、电气工程设计原则
1、优化供配电设计。促进电能合理利用
在做水库工程电气设计时首先考虑的是适用性，就是要能为水工设备的运行提供必要的动力：为在水库建筑物内创造良好的人工环境提供必要的能源；应该满足用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求；应能保证电气设备对于控制方式的要求，从而使电气设备的使用功能得到充分的发挥。做到供电系统高效、灵活、稳定、易控、多样、便捷、畅通。其次考虑的是安全性，电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度；确保供电、配电与用电设各的安全运行：有可靠的防雷装置：防雷击技术措施；在水库特殊功能的场合下还应有防静电、防浪涌的技术措施；按水利建筑物的重要性与火灾潜在危险程度设置相应必要的技术措施。在满足水库电气工程的实用性和安全性的基础上，利用先进的技术，优化供配电设计。促进电能合理利用。
2、提高设备运行效率。减少电能的直接或间接损耗
在满足水工建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，尽可能减少建设投资，最大限度的减少电能与各种资源的消耗。选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用，提高电源的综合利用率，提高设备运行效率、减少电能的间接或直接损耗。
3、合理调整负荷，选取合理的设计系数，提高负荷率和设备利用率在满足水工建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施，提高负荷率和设备利用率节约电能。
二、供电节能技术
1、减少电能传输的损耗
电路线路上必然会存在电阻，因此只要有电流通过线路就会产生有功功率能耗，对于这样一种形式的能量损失，我们就需要根据其能耗的机理来进行设计处理，考虑到线路上的电流是不允许改变的，因此就只能够在线路的电阻上做文章，也就是说，只要能够在不影响线路正常运行的状况下减小线路上的电阻，就能够有效的起到节能的作用。我们更进一步的来探讨，与线路电阻有关的是线路自身的电导、线路截面和线路的长度，相应的节能方式也就可以分为三个大类：一是选用电导率比较小的金属材质来作为线路的输电导线；二是尽可能的减少线路的长度，这一点可以通过线路少走弯路、不走回头路来实现；三是适当的增大导线截面的面积。
2、变压器的节能设计
变压器是电力自动化工程中的重要设备，承担着转换电压、电流和功率的重要作用。变压器是耗能的大户，当变压器处于空载运行状态时，低压系统的能源损耗绝大部分是变压器自身的运行损耗。因此，变压器的节能设计是否合理是整个电力工程节能设计的关键环节。通常，变压器的节能设计要从下面几个环节来考虑：
（1）减少变压器的型材损耗。例如，变压器用的硅钢片、钢材、铜线和绝缘材料、绝缘子和变压器油等都是正常变压器所构成所必备的材料，这些材料的设计选择如果不合理，要消耗供电系统的大量电能，若是本着厉行节约的理念，在满足变压器工作要求的前提下，周密合理地选择材料和运行介质，可为电力工程间接地节约施工成本和节约电能。
（2）为降低变压器的电能损耗，配电线路和配电柜，应尽量选择铜材并且采用换位导线措施，基于降低变压器的空载损耗考虑，应降低磁密并应尽量的选取冷轧用的高质硅钢片，在满足设备运行要求的条件下，尽量采用较薄的硅钢片，达到节能的目的。
（3）选用节能方式的变压器。目前，S11和S10都是为节能的设计要求而“量身打造”这种变压器不仅继承了原有变压器的优点，还具有高效的节能特性，从生产长期运行来看，节能效果比较显著，可作为节能设计的首选变压器。同时，设计时，要注意选择合理的变压器接线方式，合理的接线方式对节能的影响也十分重要，同时，在变压器的生产运行期间，不应让变压器长期过载运行，使得变压器处于超温运行状态，这样不仅加速变压器的老化，同时也增加了变压器的电能损耗。
（4）在工厂车间或大型智能楼宇，由于生产负荷率很大，变压器按设计规范要求通常都放置在电力负荷的中心位置，尽量地与冰冻机、空压机、大型引风机、离心机等大的生产负荷放置在一起，这样便于生产管理，更重要的是可以减少现场电缆的长度、减少输配电线路的事故率，降低线路的电压降和电能的损失，同时提高了系统的功率因数和电能的质量。具体的放置位置要根据生产现场工艺设备的分布和实际情况来布局。对于大型的智能高层建筑，为了经济考虑，应尽量放地下层，因为智能高层用电量大的电气设备多数在低层。
3、供配电系统的设计
通过供配电系统的合理设计来实现节能无疑是最为直接也最为有效的方式之一，具体来说可以从以下三个方面来着手进行：一是尽可能的减少配电的级别，这样能够有效的提高供配电系统的稳定性和可靠性；二是要要结合实际的用电状况来对供配电的状况进行确定，尽可能的保证变压器处于负荷的中心位置，这样就能够最大程度的降低供电半径，从而实现电力节能，并且，这样一种节能方式还能够一定程度上提高供电的质量。
4、照明节能
在电气自动化的节能设计中，还可以通过照明节能来实现，具体来说同样是有两种方式，一种就是直接利用高效光源，传统的白炽灯虽然简单便宜，但是其发光的效率比较低；另一种就是充分的利用自然光，这就需要对构筑物的门窗进行扩大，或者是对建筑物或者是构筑物选择一个较好的朝向。
结束语：
电气系统也随着社会的发展在不断的进步，而对于电气自动化中的节能技术而占也正处于发展阶段。现在的节能技术能够达到节能的效果，而今后研究的节能技术将会朝着更好的方向发展。而现在要做好电气自动化的节能设计则应该从导线的选择到最后安装的完成都应该做到最好，并且还要让节能技术在电气系统中发挥到最好的效果。
参考文献：
[1]刘江，浅析220 kV变电电气自动化[期刊论文]-中国科技博览2010(26)
[2]刘沫然，发电厂电气自动化技术分析[期刊论文]-科学时代（上半月）2010(4)
关键词:工厂供配电 供配电系统 供配电方案 方案必选 优化
中图分类号：TM421文献标识码： A
一．引言
电能是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量储存的二次能源。电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同一瞬间完成的，须随时保持功率平衡。要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，这是世界电力工业发展规律。工厂为确保生产顺利进行，首先要做好电力规划，加强电网建设。在电力规划中，供配电系统的方案优选则是重中之重。
二．供配电的概念及原则
1. 工厂供配电的概念。
工厂供电，即指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。在企业工厂里，电能是工业生产的主要能源和动力，电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。
2.工厂供电设计的一般原则。
（1）国家政策的执行
在进行工业供配电系统的设计时，必须严格遵守国家相关标准、规定，坚决执行低能减排、节约稀有金属等国家方针与技术经济政策。
（2）先进性与安全性
供配电系统的设计，应把人身安全与设备安全放在首位，在此基础上确保供配电的电能质量合格，同时还应保证供电设备技术的先进、价格的合理、采用效率高、能耗低等。
（3）设计方案的合理性
供配电系统的设计，应根据工厂的性质，实际所需的负荷性质、电能容量，以及当地的供电条件等因素进行分析，合理规划设计方案。供配电系统的设计关系着工厂的生产运作，也将影响到工厂的可持续发展。工厂电力系统的工作人员，必须充分掌握供配电设计的相关知识，以便适应设计需要。
（4）可持续发展原则
设计应根据工厂的性质、规模及未来发展的规划进行编制，在妥善处理近期的建设问题后，应充分考虑其与长期发展的关系，分析日后规模扩建的可能性，从全局出发，做到统筹兼顾。
三．工厂供配电系统方案比选。
1. 技术比较。
对工厂供配电系统设计而言，技术比较的内容包括：（1)供电的可靠性；（2)供电的数量与质量；（3)在运行调度、操作、管理、维护等方面的优劣；（4)在占地、拖工、工期与进度、扩建与发展等方面的考虑；（5)在节能节电方面之利弊；（6)工程的特点及其他突出的优缺点。
2. 经济比较
经济比较的内容有：
（1)初投资Z(万元)，它包括电气、土建及其他因方案不同而引起的一切费用。计算时，各方案相同部分可不予考虑，只计算不同部分的初投资，因此Z是相对数值。
（2)年运行费F(万元／年)，它包括折旧费，维修费，工人工资，年基本价费，年电能损耗费等，即：其中，折旧费=基建投资×折旧费率；维修费=基建投资×维修费率；工人工资=工人人数×平均月工资+福利、物价、浮动等各项津贴×12×1．1；年基本价费=12×基本电价×受电源变压器总容量或供电局批准的最大需用量；年电能损耗费=年电能损耗×电度电价。
（3）折回年限N：如果提出的两个可行方案，其初投资分别为Zl，Z2，且有zI>Z2，其年运行费为FI，F2。若Fl>F2，则方案二更优，应采用第二方案。若FI
（4）计算费用。
对于两个以上的方案进行经济比较时，可用比较各方案的计算费用的方法来判断方案的优劣。计算费用最小的方案就是经济性最优的方案。
3．原材料消耗的比较
对供配电系统而言，主要是比较有色金属的消耗量，包括变压器与线路两个部分。为r便于比较，在计算有色金属消耗量时，可将有色金属统一换成铜重，其变换比为1 t铝相当于0．5 t铜，l t铅相当于0．4 t铜。
4. 节能比较。
工厂供配电系统的节电设计对于促进工厂的可持续、绿色、循环发展具有重要的意义。在工厂进行供配电系统的节电设计，有助于缓解社会用电需求量大与电力供给不足之间的矛盾，可以有效提高工厂的经济效益。合理的节电设计有助于工厂用电工艺以及用电设备的改进；合理的节电设计有助于工厂能源投资成本的控制；合理的节电控制有助于企业经济效益与生态效益的均衡发展。此外，在工厂进行供配电系统的节电设计，可以有效提高能源的利用率。供配电系统的节电设计能有效控制电厂的规模，缩减建设费用；供配电系统的节电设计能有效控制煤炭资源的使用量，降低对环境的污染程度；供配电系统的节电设计能有效提高能源的利用率，增加社会财富。选择供电方案时要综合考虑。
5.方案初定及经济技术指标分析。
根据工所能取得的电源及本厂用电的实际情况，并适当考虑到生产的发展，按照安全可靠，技术先进，经济合理的要求。综合上述资料进行考虑分析两方案如下：
方案一：采用35kv电压供电的特点
（1）、供电电压较高，线路的功率损耗较小，年运行费用较低；
（2）、电压损失小，调压问题容易解决；
（3）、对cosφ的要求较低，可以减少高功率因数补偿设备的投资；
（4）、需要建设总降压变电所，工厂供电设备便于集中控制管理，易于实现自动化，但要多占一定的土地面积；
（5）、根据运行统计数据，35kv架空线路的故障率比10kv架空线路的故障率低一半，因而供电可靠性高；
（6）、有利于工厂进一步扩展。
方案二：采用10kv电压供电的特点
（1）、不需投资建设工厂总降压变电所，并少占土地面积；
（2）、工厂内不装设主高压器，可简化接线，便于运行操作；
（3）、减轻维护工作量，减少管理人员；
（4）、供电电压较35kv低，会增加线路的功率损耗和电能损耗，线路的电压损失也会增大；
（5）、要求的cosφ值高，要增加补偿设备的投资；
（6）、线路的故障率比35kv的高，即供电可靠性不如35kv.
由上述方案比较可知,方案一较方案二的投资费用及年运行费用均少.而且方案二以10kv电压供电,电压损失达到了极为严重的程度,无法满足二级负荷长期正常运行的要求.因此,选用方案一,即采用35 kv电压供电,建立厂内总降压变电所,从长远考虑，不论经济上还是从技术上来看,都是合理的。
四．结束语
工厂供配电方案优选具有十分重要的意义，它不仅可以缓解供求之间的矛盾，提高电能的利用率，还能促进经济效益的提供，减少环境污染，在选择工厂供配电系统前，要通过优选提高工程效益。
参考文献：
[1] 李书奇Li Shu-qi 论工厂供配电系统的方案比选 [期刊论文] 《山西建筑》 -2010年2期
[2] 李冬冬 试析工厂供配电系统的方案比选[期刊论文] 《黑龙江科技信息》 -2012年7期
[3] 黄建龙 某厂金工车间供配电系统设计 [期刊论文] 《科技广场》 -2012年7期
[4] 童水波 温燕芳Tong ShuiboWen Yanfang 会展中心供配电系统解决方案 [期刊论文] 《建筑电气》 -2007年12期
[5] 童水波 温燕芳 展馆供配电系统存在问题及其解决方案 [期刊论文] 《中国设备工程》 -2007年12期
[关键词]电工技师论文论文撰写要求
一、电工技师论文的作用及分类
电工技师(高级技师)论文是其在总结研究本职业(工种)领域中的有关技术或业务问题时，表达其工作或研究过程及其成果的综合实用性文章，是维修电工技师从事本职业(工种)的学识、技术能力的基本反映，是科学研究成果和工作经验总结的文字体现，也是个人劳动成果、经验和智慧的升华。技师专业论文是社会实践活动的产物，是撰写者在长期的社会生产实践中不断总结经验，努力学习理论知识，不断追求和探索所取得的研究成果的文字存在形式，撰写技师专业论文是培养人才、选拔人才和保证人才质量的重要途径之一。
按电类技师本身的内容和性质不同，一般电类技师论文分为：专题型、论辩型、综述型和综合型。按电类技师论文具体涉及内容的主要有：维修电气经验总结类、技术革新类、新产品开发类和四新技术推广类。
二、电工技师论文撰写的要求
撰写电工技师专业论文，既是一个艰苦的思考、探究和再学习的过程，又是一种复杂的创造性劳动，需要对工作实践、技术革新和技术改造等做出客观的评价。
1.注意论文的科学性。科学性是指电工技师专业论文的基本观点和内容能够反映事物内在的基本规律。电工技师专业论文的科学性来自对客观事物周密而详实的调查研究，掌握大量丰富而切合实际的材料，使之成为研究论述的基础。
2.注意论文的翔实性。电工技师专业论文要求作者所提出的观点、见解确实是属于自己的。那么，要使自己的观点能够得到普遍的承认，就一定要拿出有说服力的论据来证明自己的观点是正确的。这样，就应该在已掌握的大量材料中选择具有典型性、代表性的关键证据来证明。
3.内容正确、语言简明。撰写技师专业论文应当力求言简意赅，无多余的字句。对论文的内容不要进行艺术性渲染和夸张；切忌不适当地夸大个人在技术革新和技术改造中的贡献；更不能将技术问题的争论引入政治观点。同时，在撰写技师论文时，要注意按照撰写格式进行撰写，并熟练应用。
三、电工技师毕业设计论文的选题
论文的选题必须立足于总结工作成果与实践紧密联系上。在对已获得的大量素材进行分析、归纳和研究的基础上，提出问题，确定写作的基本方向。
1.论文的选题原则：准确恰当、提高创新和可行实用。
(1)准确恰当。论文的选题要提得准确恰当，面向实际，着眼于社会的需要，确实是生产实践中亟需解决的问题。选题一定要与生产实践相结合，与自己的工作领域相结合。
(2)提高创新。创新性原则是指选题要有新颖性、先进性，有所发明，有所发现，以推动本职业(工种)的发展。遵循这一原则，选题时必须注意选择位居本职业(工种)较前沿的并具有普遍意义的课题；选择填补空白的课题；选择补充前人学说的课题；选择突破禁区的课题；选择借他山之石可以攻玉的课题，即借用其他学科的新理论、新技术、新工艺和新材料，从新的角度进行研究、验证或论证来解决本职业(工种)中的老问题或疑难问题的课题。
(3)可行实用。可行实用性原则是指要选择有利于发挥个人的聪明才智，有完成的把握，同时也符合自己的志趣、适合个人能力的论题。
2.论文的选题方法
(1)选择能发挥本人特长的论题。申报电工技师(高级技师)的人员，都具有相当长的本职业(工种)专业工作的经历，在理论与实践的结合上有自己的独到之处和技术特长；而预备技师在学校学习4～5年，理论知识特别是新技术的知识非常充实，但实践经验欠缺。
(2)选择具有突破性的论题。申报电工技师(高级技师)的人员长期工作在第一线，对于生产实践中出现的问题最有发言权。如果敏锐地抓住问题的关键处，加以研究，就能形成应用性极强的专业论文。
(3)选择具有普遍性的论题。所谓具有普遍性的论题是指在生产实践中有广泛的用武之地的课题。例如，用现代电气技术改造机床的电气控制问题、变频技术在中央空调系统的应用问题及电梯的技术改造和维修技术问题等。有些问题看似简单，但实际上有很多需要进一步研究总结的内容，这些都属于具有普遍意义的论题。
3.论文的推荐选题
(1)典型PLC控制系统的设计、安装与调试。机械手的PLC控制系统设计、安装与调试；组合机床PLC控制系统设计、安装与调试；立体车库控制系统设计、安装与调试；材料分拣装置的PLC控制系统设计、安装与调试。(2)典型低压电气柜的设计。两台三相异步电动机动力控制电气柜的设计、安装与调试；变频调速控制柜的设计、安装与调试；总计量配电箱设计、安装与调试。(3)供配电系统的设计。某通用机械厂供配电系统的电气设计、安装与调试；某学校生活区配电系统设计、安装与调试。(4)电子技术应用设计。三相正弦波变频电源的设计、安装与调试；晶闸管串级调速系统的设计、安装与调试。(5)典型单片机控制系统的设计。基于单片机和LCD的电子钟的设计；数字钟的设计与制作等。(6)机床电气控制系统改造。Z3050型摇臂钻床PLC改造；M1432A型万能外圆磨床PLC改造；T68型卧式镗床PLC改造；B2012A型龙门刨床PLC、变频器改造等。(7)楼宇自动化技术及维修。电梯控制线路的安装与维修；无塔供水系统控制线路的安装与维修等。
总之，加强对电工技师毕业论文的指导，可使他们通过论文的写作，在以后的工作岗位上更好地发挥技术带头人的作用，为高层次实践经验和科研成果转化成现实生产力打下坚实的基础。
参考文献:
[1]王建.国家职业资格证书取证问答[M].机械工业出版社,2006,3.
[2]机械工业技师考评培训教材编审委员会[M].维修电工技师培训教材.机械工业出版社,2001,3.
【关键字】隧道，供配电，照明系统，节能技术，综合应用
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：
一．前言
对不同省份的隧道管理部门的随机调查中我们发现，隧道供配电及照明系统所花费的电费已经是公路隧道建设运营管理中最主要的开支。隧道的照明安全是不能忽视的，但是如何在保证隧道供配电及照明系统正常、安全运行的情况下减少电费的花费、降低隧道管理部门的成本投入，同时降低我国的电能消耗，已经成为各个省市隧道管理部门共同面临的难题，也是迫不及待要解决的问题。纵观我国目前的隧道供配电及照明系统技术，多数采用的是高功率因数的供配电和照明工具、合理安排配电房的位置、缩短供电电缆的长度、在隧道的两侧铺设反射率较高的装修材料等等。从这些所有使用的方法来看，虽然有些方法能起到较好的节能效果，但是从整体来看，仍然存在较高的电能浪费的情况。
目前国内隧道供配电及照明技术的发展
我国隧道照明节能技术与国外先进水平相比，存在一定差距，主要表现在以下方面：
1、控制方式智能化水平低，未从不同的工况考虑不同的照明方案；
2、未考虑隧道照明显色性与照度、亮度之间的关系 及光源的等效亮度、中间视觉、司辰视觉等新兴视觉理论应用于照明参数的研究；
3、未考虑照明系统的分期实施；
4、规范存在一定缺陷．现行规范忽略了对中、短隧道照明的论述；
5、随着新型照明技术的迅速发展， 有必要研究其在隧道内的应用性，如LED灯、电磁感应灯；
6、未系统性地考虑照明节能
三．我国隧道供配电及照明系统中节能技术的应用现状
1、隧道供电针对长大隧道供配电技术的专项研究较少，比如公路隧道供配电节能与管线优化配置、中压供电技术在长大和连续公路隧道中的应用、通风与照明供配电综合布线系统、连续隧道变电站的合理布局、适应交通量增长的供配电系统分步实施方法、节能型供电线缆和设备对比。
2、变压器大马拉小车现象突出，大多数投入运营的隧道变压器负载率都在10%—30%左右，造成极大的资源浪费，也造成隧道运营期间费用偏高。
3、低压配电电缆初期投资和运营费用高
隧道内低压配电电缆为长距离供电，设计者一般都按电压降进行电缆截面的选择，由此确定的电缆截面远远超过按经济电流选择的电缆截面。目前，供配电设计人员受隧道内环境污染严重思想的影响， 通常将隧道变电所设置在隧道洞口外，因此造成隧道内低压配电电缆更加长距离供电。随着电缆主要源材料钢材价格不断上涨，电缆价格高居不下，没有从设计上考虑低压电缆工程造价 同时，设计者往往忽略了长距离供电的低压配电电缆有功和无功损耗都是比较大的，造成长期运营的浪费。
4、系统方案差异大
由于设计者对隧道用电负荷的重要程度理解不同， 国内没有相关设计手册， 因此不同设计者的隧道供电系统方案差异很大，不便于隧道运营管理和维护。
四．我国隧道供配电及照明系统中存在的问题
1、现有隧道照明控制营运中节能与安全的矛盾突出
一些地方的营运者为了节省隧道供配电及照明系统所产生的电费，往往在设计的时候都主动的避免采用自动控制，而是较多的采用手动控制的方式进行工作，制定了专门的开关隧道灯的时间，再由人工在规定的时间里进行控制。但是
由于隧道一天里弄内外的亮度变化很大，人工根本无法进行精确的掌控。司机也
很有可能在规定熄灯的时间里通过隧道，所以很有可能造成事故。有过隧道驾驶经验的人都知道，在车子通过隧道的全程中，由于洞内洞外亮度的不一致，在刚进入隧道和要出隧道口的时候，人的视觉会出现短暂的“黑洞效应”，短时间内无法看清楚前方的路况，这时候如果前后方有车辆或者驾驶不当的时候，就非常可能出现事故。这对隧道的照明就提出了非常高的要求。但是如何在提供较好的照明前提下又适当的节省电能，这已经成为一个非常尖锐的矛盾。
2、现有隧道照明控制模式设计，在实际运行中存在很大的电能浪费
目前，隧道照明设计者依据规范通常把隧道分为入口段、过渡段、中间段和出口段等四个段来设计照明，其中过渡段有两个，分别设计在中间段前后。各段的长度和照度是从全年行车安全要求出发，对洞内最大照度的设计是以全年洞外最大亮度和最高行车时速来确定隧道内各段的灯具功率和灯具分布密度。能够实现照明自动控制的非常有限，通常因线路布线回路的限制，只能做到2、3级人工或自动控制，对于如天气、车速、车流量等参数只是在设计阶段给予以最大值考虑，最终各段照明的长度和照度也始终是处于最大值状态。对于天气、车速、车流量等时变参数无法从宏观上对整个隧道的照明进行自适应方式调制。因此，目前这种传统设计与使用的隧道照明系统存在着大量电能浪费问题。
3、隧道供配电系统设计中存在着诸多不合理因素
目前国内隧道普遍采用的供电系统模式为：在隧道洞口设置10／0.4KV变电所，采用0．4KV低压线路向隧道内的用电设施供电。采用这种方式供电的隧道，供电距离有时会达到1000米甚至更远。设计中变压器容量的选择一般参考的是隧道内和隧道洞口所有负荷的容量总和，并考虑一定的预留。隧道尤其是长隧道中具有相当数量的射流风机，但大多数时间这些大功率设备未处于运转状态，隧道的照明灯具出于节电考虑在实际运营中也通常没有全部打开，隧道的用电负荷还包括洞口消防水池的水泵等不常使用的大功率设备。上述变压器的选型原则和实际运营情况的矛盾就造成变压器长期处于低负荷的不经济运行状态之下，造成了大量的变压器铁磁损耗。更有甚者在个别项目中由于变压器容量选取的过大，其损耗的百分比已经接近实际用电的负荷。
4、大量高能耗灯具的使用
目前，我国国内的隧道供配电及照明系统中主要以高压钠灯作为光源，它的特点是配置了电感型镇流器，它对电压的要求比较高，使用寿命短，功耗高，并且色性较差，灯具本身无法对光强进行控制。所以，为了保证隧道的照明，一般要配置多条照明回路，导致了电缆数量的增加，提高了故障率，增加了施工过程的难度和施工时间。
解决高能耗问题的几种方法
1、优化变压器的配置方案。
变压器运行损耗的大小很大程度上取决于容量及同样负荷容量下变压器个数的选择。在供配电的设计中应当将各种负荷按照其运行的时间规律来进行分类，并为不同的负荷单独配备压器
2、采用新型的节能型灯具。
研发能替代高压钠灯的绿色节能型灯具是目前隧道节能的一个突破口。
电磁感应灯：
白光LED灯：L印光源具有节约能源、污染少、光指向性好、寿命长(约为8万小时)、低电压、反应快的特点，在隧道诱导系统方面的应用有很大研讨空间。
电磁感应灯：它是一种全新的照明光源，具有高光效、高显色、环保、长寿命、节能、安全、性能稳定的特点和优势，一般用在景观照明灯、室内照明，尤其当被照物有较高的显色要求时，能充分发挥它的优势。同时，它的光不刺眼、无污染、无眩光，这对隧道供配电及照明系统有着重要的意义。
3、优化灯具布设的设计
在隧道供配电及照明系统的设计中，我们一般设计的时候，会在隧道的两头安装较多的灯具，中间段的灯具安装的较为少一些，但是由于不同隧道的长度和情况对照明的要求是不一样的，我们在设计的时候就不能片面的按照我们的常规设计来，要具体的情况具体对待，充分考虑到车速、车流量、隧道长度、隧道亮度、洞外亮度等情况，优化灯具布设的设计。
4、改进供配电系统的设计，更合理的进行设备选型。
中压供电模式在长隧道和隧道群中应用的推广。改变以往在长隧道两端洞口设置10／0．4KV变电所的设计模式，而采用10KV中压进洞的供电方式。中压供电是国外已广泛应用于道路机场、隧道等长距离照明供电的一项技术成熟、设备先进、系统配套的专用型供电设施。
结束语
对于隧道运营节能， 国内业界还任重而道远，无论是相关政府机构、高速公路建设业主、管理部门，还是相关科研设计从业结构与从业人员，都需要从人力、物力、财力各方面加大投入，在保证交通安全的前提下，为建设节约型社会作出应有的贡献。
参考文献：
[1]高远望 隧道供配电及照明系统中节能技术综合应用的探索 [会议论文]2006 - 第八届中国高速公路信息化管理及技术研讨会
[2]朱斌 中压电能传输技术在公路隧道中的应用 [学位论文] 2007 - 长安大学：交通信息工程及控制
现阶段，人们对各种家用电器和楼宇自动化的依赖程度越来越高，节能环保意识普遍增强。安全合理、高效美观的住宅建筑电气设计不但成为广大设计人员的研究重点。也引起了人们的广泛关注。由于建筑电气设计时既要考虑相关设计规范的要求，又要考虑一些建筑使用上的特殊需求，往往使得建筑电气在设计上出现不完善和不合理的现象，给日后使用、维护带来不便甚至埋下事故的隐患。本文就住宅建筑方面的电气设计进行探讨，结合真理道甲一号的项目工作经验，抛砖引玉。
关键词：电气工程设计；安全供电；节能降耗
中图分类号：TU976+.1文献标识码： A 文章编号：
引言：
新的住宅建筑电气设计规范JGJ242-2011已经于12年4月1日正式生效。和旧规相比，新的规范里面将全面贯彻执行国家的节能环保政策，同时也反应出人们在追求智能楼宇的舒适、安逸、安全和人性化的同时，也开始注重电气自动化工程的节能设计。在设计时既要做到科学、合理的方便人们的使用需求，又要兼顾到节能设计。住宅及住宅小区的电气工程直接关乎百姓的切身利益，同时也是各级政府的关注重点，无论是商品房还是经济适用房、公租房、安置房、定向安置房等住宅的电气设计，都与百姓的衣食住行息息相关，因此都必须在电气设计施工中体现安全可靠、经济合理、技术先进、整体美观、维护管理方便的原则。
一、电气工程设计原则
1、设计前调研，精确计算，优化供配电设计。
在电气工程设计时首先考虑的是适用性。在设计之初，必须进行各类电力负荷的计算。电力负荷是供电设计的依据参数，是电气设计中最重要的环节之一。各城市、地区的发展水平不同，需求也就有区别。城市电力系统的规定、要求也是千差万别，供配电系统在满足负荷容量、电能质量与供电可靠性要求的同时；应能保证控制方式的灵活多样要求，从而使电气设备的使用功能得到充分的发挥。做到供电系统高效、灵活、稳定、易控、多样、便捷、畅通。其次考虑的是安全性，供配电系统应保证适度余量，针对真理道甲一号工程不同子项的特点，对各单体高层住宅楼、地下车库及小区内学校、幼儿园、小型商业等多种负荷进行相关调研、估算。在经过多次负荷计算、系统优化的基础上确定最终的供配电方案。本工程包括由市政道路划分形成的三个地块，即A、B、C三个小区，每个小区内分别设置专用及公用变电站。在设计中，通过对变压器选型、回路划分、线缆路由及整定、无功补偿、系统防雷、防火灾漏电报警等多项技术手段实现电气工程的实用性和安全性，利用先进、成熟的技术，优化供配电设计。促进电能合理利用。
2、提高设备运行效率，减少电能的直接或间接损耗。
首先，应对各类负荷充分考虑其运行特点，对各类负荷的最大负荷出现的时间段进行分析、调研及估算，在系统设计中有效的“错峰填谷”，使变压器尽量在经济负载率下长期、稳定运行；其次简化配电级数，配电回路。有些工程的配电系统设计得比较复杂,配电级数过多,使供电系统故障率增高,故障面扩大,不易管理,操作维护不方便等。为能正确理解配电系统的配电级数和保护级数,提高设计水平,提高配电系统的可靠性,特撰此文以期能起到抛砖引玉的作用。 (详《供配电系统设计规范》(GB50052一2009)第4.0.6条的相关规定)。
第三，优化主干线缆路由，减少线路损耗；设置安全的无功补偿，提高电源的综合利用率，提高设备运行效率尽可能减少建设投资，最大限度的减少电能与各种资源的消耗。
第四，选用节能型设备，如选用节能型变压器、各类高效电机、电子镇流器等低能耗、高效率的电气器件降低运行与维护费用，减少电能的间接或直接损耗。
设置建筑设备管理系统对风机、水泵及公共照明等负荷分别管理，有效提高效率，节能降耗。
3、各部分能耗进行独立分项计量。
各类负荷按照明、动力、空调、水泵等分类别设置计量装置。计量装置包括机械式电能表，数字式电能表、多功能电表及数据信息管理平台，为系统运行提供记录、分析、监控、报警等多项功能。
二、住宅电气设计中的自动化节能技术
环保理念在现代电气设计工程中具有重要的地位，在进行设计考虑时，应尽可能的使用先进技术和设计理念。尽可能的从多个角度多个方面来实现。
1、配电设计考虑三相负荷平衡。保持三相负荷平衡，将负荷均匀分布在三相电源上。三相配电的各相负荷应保持三相负荷的平衡（最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%，最小负荷不宜小于三相负荷平均值的85%）。
2、地下车库以高效节能细管径(T8)紧凑型荧光灯为主。荧光灯灯具选配电子镇流器。功率因数不低于0.9。疏散指示灯、出口标志灯选用发光二极管（LED）。
3、带防护罩灯具效率≥60%，开敞灯具效率≥75%。
4、照明功率密度值低于《建筑照明设计标准》GB50034-2004。
5、配电箱靠近负荷中心，尽量缩短低压供电线路长度。
6、照明采用统一管理相结合的方式，分组分时控制，实现节电。
7、设置功率因数集中补偿装置，补偿到0.9以上，并设置3、5、7次谐波吸收装置。
8、经济合理地选择导线截面，电力干线的最大工作压降不大于2%，分支线路的最大工作压降不大于3%或分支线路的长度超过30m时，线缆截面积相应增大。
9、选用低能耗、高效率的变压器及电气元器件如节电信号灯等。
10、动力、照明等各部分能耗进行独立分项计量。设备负荷按照明、动力、空调、水泵等分类别设置计量装置。
11、集中采暖系统要求供热公司二次设计时，考虑计算机节能控制系统。
12、高次谐波谐波含量超过国家标准限制的泵房、换热站等，应由相关厂家及配套单位考虑设置高次谐波抑制的相应设备及措施。
在设计时，我们应当积极开发新能源，积极推动太阳能、地热能、原子能等新能源在建筑中的应用。这些能源的开发利用日益引起世界各国的重视，它将是解决世界能源危机的根本措施。我国已有这方面的研究应用，如地源热泵系统、太阳能-水能源热泵系统及太阳能-空气能热泵系统等。这些系统高效节能、无污染，不失为一种有效利用自然能的好途径。
三、电气工程中一些具体的质量控制措施
1、施工准备阶段的质量控制。
监理工程师不能只停留在按图施工的水平，要全面熟悉设计图纸，努力并善于发现图纸中的不足，与设计、施工方沟通后及时提出处理意见 。施工方要根据工程的实际情况编制施工组织设计(施工技术方案)并严格审查，要求有完善的质量保证体系、保证工程质量的各项技术措施，而且应符合经会审的设计图纸及国家现行的有关电气工程的施工及验收规范。 根据业主及土建工程的总体进度编制电气工程进度计划、人员计划、机具计划并组织落实，工程过程中要根据实际情况及时修改及补充。
2、 施工阶段的质量控制。
施工中必须根据已会审后的电气设计图纸和有关技术文件，按照国家现行的电气工程施工及验收规范，地方有关工程建设的法规、文件，经审批的施工组织设计(施工技术方案)进行。施工中若发现图纸问题应及时提出并处理，不允许未经同意私自变更设计。要求严格坚持执行和落实“三检”制，关键部位，实施旁站监理。 严格推行规范化操作程序，编制符合规范、工艺标准、可操作的质量控制程序。平时注意及时收集和整理资料，特别是隐蔽工程的验收资料及隐蔽签证。未经有关人员在隐蔽验收表上签字，不得进行下道工序，防止监督流于形式。记录好监理日志。
结束语
在日常生活中,为了满足各种使用功能的需要,人们所使用的电气设备的种类和数量越来越多,而且分布广泛,使得建筑电气设计与施工在建筑工程中的重要性变得越来越明显。建筑电气设计的好坏将直接关系整个建筑的质量，因此建筑电气设计人员对建筑电气设计应引起足够的重视,在进行电气设计前要做好充分的调研和准备工作，对设计中的每个环节都要实施有效的控制，尽量使电气设计做到安全、可靠、经济、合理、方便,以减少和避免住宅电气事故和电气火灾的发生。
参考文献：
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消防工程专业电气防火课程群建设的必要性
电气火灾高发的严峻形势，使得电气防火的教学工作任重道远随着经济的发展，生产和生活用电量大幅度增加。据《国际能源展望2006》判断，“十一五”期间，中国用电量年均增长约8．0%。至2015年，将达到4．5万亿千瓦时。按此发展计算，至2020年，将达到5．6万亿千瓦时。在用电量快速增长的同时，电气火灾近年来也频繁发生［1］。据消防部门统计，20世纪90年代以来，电气火灾在全国总火灾数中所占的比例一直居高不下。1997年～2007年的十年间，我国共发生重特大电气火灾1324起，直接经济损失156526．2万元，造成1936人死亡、1116人受伤，年均占有比例为31．56%、44．3%、28．3%、28．6%，表明重特大恶性火灾多数为电气火灾［2，3］。由于电气火灾的形势严峻，为了预防电气火灾频发，有必要在消防工程专业开设电气防火类课程，在该类课程中，讲授电气火灾形成机理、从电源供配电、电气设备与线路选择、应急照明与疏散、防爆电气以及防雷防静电等设计源头加强电气防火措施。
火灾监控技术是火灾处置的最佳手段之一，其核心内容必然纳入消防工程专业教学范围火灾监控实际上是火灾探测报警和消防设备联动控制的总称，它是依据主动防火对策，以被监测的各类建筑物、油库等为警戒对象，通过自动化手段实现早期火灾探测、火灾报警和消防设备联动控制。所以，火灾监控主要包括了火灾探测、火灾自动报警系统、自动灭火控制系统等。火灾监控技术的先进性和可靠性一直是消防行业探讨的热门课题。作为火灾处置的最佳手段之一，有关火灾监控技术的核心内容必然纳入消防工程专业教学范围。而火灾监控技术是基于弱电技术，在建筑设计中，归属于电气设置范围，因此，火灾监控技术的内容被纳入电气防火课程群。
开设电气防火类课程已成为全国消防工程专业的共识由于电气火灾高发的形势及火灾监控技术的重要性，大部分地方高校消防工程专业均开设了电气防火类课程［4］－［6］。7所地方高校均开设了电气防火类课程。只是不同学校有不同侧重，如中南大学和中国矿业大学侧重于火灾监控技术，西南林学院注重电气防火技术，而沈阳航空工业学院、华北水利水电学院、南京工业大学对电气防火和火灾监控均开设了相关课程。这从一定程度上反映了电气防火类课程的重要性。
消防工程专业电气防火课程群体系设置及相互关系
与地方大学人才培养目标有所不同，武警学院消防工程专业毕业学员从事的是消防监督管理业务。电气消防审核和电气防火监督检查是消防监督业务的重点和难点。因此，构建以《电气防火及火灾监控》课程为核心的电气防火课程群体系在2010版人才培养方案中得到了充分的重视。电气防火课程群体系如图1所示。在图1所列的课程中，《电气防火及火灾监控》、《消防电气控制技术》为必修课程，其他课程为选修课程。从图1可以看出《电气防火及火灾监控》课程的核心地位，并且该门课程由多门课程支撑，保证了课程间的相互联系和融合，紧密衔接和渐次深化。《电气防火及火灾监控》作为河北省精品课程，其课程体系相对成熟，课程内容完整，课程实践丰富。各门课程围绕该门课程来建设这是由它的主要内容决定的。该门课程的主要内容包括两部分，一部分是电气防火部分，在这部分内容中包括电气火灾原因分析、消防供配电系统、变配电所防火、电气设备及线路防火、防爆电气、防雷及防静电等。围绕其核心内容，必然需要《建筑供配电技术基础》作为第一部分的知识补充。同时，对于电气火灾高发的现状，可以运用先进的电气防火检测技术加以预防，因此，及时补充《建筑电气防火检测技术》选修课作为新技术的介绍。第二部分是火灾监控部分，在部分内容中包括火灾探测与信息处理概述、火灾监控系统组成、火灾监控系统的工程设计等。这部分火灾监控技术知识相对完整，但是，对于不断发展的、新的火灾探测与信息处理技术可以由选修课《火灾探测与信息处理》来完成补充。而对于消防设施的联动控制需要加强专业基础的学习，因此，开设了《消防电气控制技术》必修课程讲授技术的实现，而在《电气防火及火灾监控》课程中的联动控制部分只讲授联动控制要求。同时，作为消防工程专业的学员，有必要加强对建筑消防设施的监管，因此，开设了《建筑消防设施维护与管理》选修课作为有益的必要补充。
电气防火课程群改革的具体内容
近年来，电气防火课程群一直在不断改革。从课程内容、实践环节、教学方式及手段、考核改革等方面作了大量工作。改革始终围绕武警学院人才培养方案进行，按照公安部党委构建“大教育”、“大培训”格局的总要求，遵循高等教育基本规律，突出公安现役教育特色，以改革人才模式为切入点，以优化课程体系、深化教学内容改革为重点，着力培养学员的实践能力和创新精神，积极构建课程教学、实验教学、实战训练、日常练兵有机结合的教、学、练、战一体化教学训练体系，更好地满足公安消防部队对人才培养的新要求、新期待。因此，电气防火课程群的改革目标是培养基础理论扎实，专业知识深厚，实践能力强，富有创新精神，能在公安消防部队从事消防监督检查、建设工程消防设计审核和竣工验收等方面工作的应用型高级专门人才。围绕这一改革目标，电气防火课程群的改革核心是改革教学内容、完善实践教学体系、更新教学方式及手段、改革考核方式等。
贴近消防实际，追踪消防科技前沿，改革教学内容随着经济和科技的发展，新材料、新工艺不断出现，不断有新的标准和规范出台或更新。教学内容必须要紧跟消防形势加以调整。因此，在核心课程《电气防火及火灾监控》课程中，对电气绝缘材料等级，依据最新的规范《电气绝缘耐热等级》进行了重新划分;按2008版《民用建筑电气设计规范》，对消防设备供配电、供配电系统防火等进行了教学内容更新;按防爆电气设备的系列标准GB3836－2010，及时更新了防爆电气设备的选择;依据《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》，及时增加了电气火灾监控技术的相关内容，并且结合工程实例讲解火灾监控系统的工程应用。在选修课程《建筑消防设施维护与管理》、《建筑电气防火检测技术》和《火灾探测与信息处理》课程中，更是强调了与消防科技前沿的结合，根据最新发展科技及时更新讲义，始终带给学员最新的消防前沿知识。课程建设小组2009年完成的学院教学改革项目“《电气防火及火灾监控》课程教学内容改革与实践”获得了专家组的好评。#p#分页标题#e#
突出能力，强化实践，完善实践教学体系在保证学员专业素质的同时，更加突出能力培养，强化实践教学，按照武警学院教、学、练、战一体化思想，将实验、实训、实习、模拟演练和综合演练贯穿于教学活动的全过程。因此，核心课程《电气防火及火灾监控》课程中，开设了电气火灾模拟实验，电气火灾隐患检测实验、火灾监控实训等模块，突出考核学员的动手能力和创新能力，由课程组设计完成的“电气火灾隐患模拟实验台开发与应用研究”获学院教学成果三等奖。在《消防电气防控制技术》课程中，提出了理论与实践一体化的教学模式，搭建了实训平台，强调了学员动手实践能力和解决实际问题的能力。因此，电气防火课程群从基础到专业，均有相关的实验和实训平台，强化学员理论与实践的结合。此外，在毕业前的综合演练中，电气防火消防监督检查和电气防火审核贯穿于整个专业综合演练的全过程，将所学的理论知识运用于消防实践环节，实现了教、练、用的完美统一。
侧重创新，“教”“导”结合，促进能力提高课堂教学应以培养学生创造性思维能力、动手能力等综合能力为出发点。开展教学方法改革，实现教学方法的“四个转变”［7］。即课堂教学从传统灌输向探索性教学转变，实验教学从验证性实验向综合性、设计性实验转变，考试从知识考核向能力考核转变，毕业设计从模拟训练向工程实践转变。
探索性教学的实现。教学方法的改革方向应把传统的重演绎按部就班的教学方法与侧重归纳、分析、渗透、综合有机结合。如在《电气防火及火灾监控》专业课程中的应用“研讨型”教学。讲课重心从“授”转变为“导”，包括引导、指导、诱导、教导等，使学生由传统教学所形成的被动的思维方式向积极主动的思维方式转变。首先紧扣课程重点内容，精心设计每一个教学单元的研讨主题。主题的设计还要能够充分调动学生的能动性，培养其知识的应用能力。提前布置研讨主题，给学生留出查找资料的时间。在课堂上对学生进行分组，设计问题引导学生进行分析和讨论，教师只提供分析的思路，学生自主完成对问题的分析和解答。最后，教师对于整个过程进行讲评和总结，纠正研讨过程中的问题。因此，在消防供配电系统设计、火灾探测器设计和火灾自动报警系统联动设计这几个研讨式教学环节中，针对教学内容所对应的消防部队业务，设置教案和教学方法，增加互动式教学，利用开发的辅助教学软件，调用相关CAD图纸，模拟场景，让学员参与审核。此外，在变配电所防火和爆炸危险环境电气设备选择这两个研讨式教学环节中，将研讨式教学与教学参观相结合，选择变配电所、加油加气站等场所作为实践教学地点，让学生结合实际单位做设计、做审核、做检查。
综合性、设计性实验的实现。在《电气防火及火灾监控》实验与实训环节，设置了电气火灾模拟、电气火灾隐患检测和火灾监控实训。学员不仅能进行验证性实验，更能设计综合性、设计性实验。如有的同学对不同型号的插座进行过载实验，得出与电气线路过载实验不一样的结论;有的同学在对电气线路过载进行测温实验的基础上，对发烟量进行了测定，得出不同过载倍数的电流发烟量不同规律;还有的同学对人体静电在不同情况下的带电量进行测量，得出相应的规律;特别是有同学利用红外成像仪对电气线路进行实地火灾隐患检测，发表了学术论文。在《消防电气控制技术》课程，设置了综合实训平台，教师只讲授基础理论部分，在“教”的同时，更加注重“导”，引导学员在实验室完成对于消防设施的联动控制，这样既加深了学员对专业理论知识的理解，又强化了实践能力的培养。并且，通过实训，变换不同的接线方式，得出不同的控制关系。
能力考核的实现。高等教学要按照知识、能力、素质全面发展的人才培养总体要求，更新课程考核理念，改革课程考核方式。因此，《电气防火及火灾监控》课程考核改革作为专门的教学改革项目进行了立项研究，在全院作为首批示范考核改革课程。在该门课程的考核环节设置了实验实训考核、研讨式教学环节考核、课程设计考核、平时表现考核及课终考核。在《消防电气控制技术》课程考核中，设置了实训考核，强调创新性实验和综合性实验环节。通过过程考核与课终考核、理论考核与实践实训考核的有机结合，促进知识考核向能力考核的转变。
工程实践的毕业设计。近三年，消防工程专业的毕业论文和设计进行了大改革。强调学员的选题必须符合人才培养方案、符合消防部队的需求，满足第一任职需要。再加之电气防火课程群的设置深化了课程内容，为学员进行工程实践的毕业设计奠定了较好的理论基础。学员的毕业设计紧密围绕工程实践这一主题进行毕业论文的撰写，如撰写建筑消防供配电系统设计、电气火灾监控系统设计、火灾自动报警系统设计等论文，本科毕业论文的水平均有所提高。
“教”“学”相长，建立丰富的教学资源平台教师的“教”和“学”都离不开丰富的信息量。丰富的教学资源能促进教师的视野开阔，同时又能引导学员进行自主学习。为了提升教学质量，进一步深化教学改革成果。课程组建立了“《电气防火及火灾监控》辅助教学系统”、搭建了网络课程教学平台，在这些网络资源中，建立了基本资料库(包括法律、法规、标准等)、案例库、论文资源库、练习题库、课件、网上作业及答疑等。学员通过网络资源实现自主学习，并且能建立与教师沟通的渠道。教师不断更新教学平台，在丰富自己知识的同时，更丰富了学员，实现了“教”“学”相长，相得益彰。由于教学效果突出，2008年，“《电气防火及火灾监控》辅助教学系统开发”获公安部教学成果三等奖。
1、产生与技术标准分支电缆是在普通塑力缆基础上发展而来。
由于现代文明的发展，都市的高层建筑越来越普及，在高层建筑配电系统电气设计中，供电可*性、工程经济性和施工便利性越来越重要，采用普通电力电缆供电，三者的矛盾总难完全统一，只能根据不同工程而有所侧重。按传统方法，在楼层配电设计中，通常采用的办法有三种：
（1）放射式，由地下配电间分别对各个楼层引电缆直接供电，却需要大量的电缆、桥架和较大的电缆井，造价高，经济性最差。
（2）链接法，由配电间引出电缆至底层配电箱，再由底层逐层向上链接供电，此法经济性最佳，但由于层数越多，安全系数越低（安全系数是逐级相乘）。
（3）分区树干式，把一座高层建筑划分成n个单元区，每个单元采用电缆接从配电室供电，然后再分配至单元区内各个楼层。经济性都比较好，经常被采用。
（4）干线电缆分支法，从配电室引出一根（或数根）主干电缆，每个楼层在干线电缆上供头分支，此法经济性最好，但施工却是最麻烦的，更麻烦的是在主电缆上做楼层分支头时，受电缆的结构和现场施工条件以及人员素质的影响，接头质量参差不齐，但这种方法却促使人们想到把接头与电缆一同制造，由此诞生了新一代的建筑配电电缆——分支电缆。
分支电缆是把经过专门工艺处理的单芯电力电缆作为建筑主干电缆，根据各具体建筑的结构特点和尺寸量体裁衣，预先把分支接头与分支线、主干电缆一同设计制造。是把上面第（4）种方法中现场施工和管理的工作由专业制造厂完成，而且工艺一致性也带来了质量一致。
分支电缆较早出现于英国和日本，在技术标准方面，1980年，日本电线工业协会颁布了第一部行业性标准JCS376（1980），随着技术的发展与进步，在1992年对该标准进行了修订，放宽了对产品结构材料方面的要求，提高了成品技术指标，目前，国内正规的分支电缆生产厂的产品标准主要是以该标准为基础。
2、结构分支电缆在结构上，分为单芯型和多芯绞合型两种，每根单芯分支电缆又可分为三部分：
（1）主干电缆；（2）支线电缆；（3）分支连接体。
目前，因单芯型分支电缆结构简单，本论文由
型分支电缆实质上是多个单芯电缆的绞合体，而不是传统概念多芯电缆的结构，多芯型分支电缆的每项导体外面都有单独的绝缘和护套，每根线芯有独立的分支连接体。多芯型分支电缆具备一般多芯电缆的运行性能，国内只有为数极少的大型综合性电缆厂才具备生产能力，目前也已在推广应用中。
3、性能分支电缆是一种新型的电力配送电缆，其关键性能有两项：首先，一根具备良好品质的分支电缆，必须是性能优良的电力电缆，对于国内产品，其导体性能、绝缘性能、材料的机械物理性能均应符合GB12706-91标准——电缆的性能是分支电缆产品的基础指标。
第二，分支连接体的性能至关重要，这是分支电缆的关键性能。分支连接体把干线电缆与支线电缆的导体连为一体，并作绝缘防潮处理。从外观上看，无法知道内部接头质量，有两项重要的试验能够检测接头性能，即机械拉力试验和电热循环试验。对机械拉力试验而言，分支连接体（含干线与支线导体）的拉断力应保持在连接前的80%以上，对电热循环试验而言，在125次一定时间间隔的额定载荷与空载循环后，分支连接体的温度不得大于电缆表面温度的8℃。决定分支连接体的机械与电气性能的关键在于分支连接体的材料和工艺。对广大用户而言，应充分关心分支电缆的电缆质量、接头的材料选择和生产工艺工装。
我们讲，分支电缆更适合于现代建筑的配电系统，为什么？要分析这个问题，我们必须首先弄清楚相关电气设计规范中对配电线路的要求。
二、相关规范对建筑电气系统中配电线路的设计要求
1、建筑电气相关的设计规范目前与建筑电气低压配电系统设计有关的规范主要有：
（1）GB50052-1995供配电系统设计规范
（2）GB50054-1995低压配电设计规范
（3）JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范
（4）GBJ16-87建筑设计防火规范（1997年版本）
（5）GB50045-1995高层民用建筑设计防火规范其中：《供配电系统设计规范》和《低压配电设计规范》是两项基础规范，主要内容参照采用了IEC标准。本论文由
致，但由于这是一个建筑行业的专业标准，建筑相关的部分规定更具体，如供电系统的负荷简等级，除规定分级原则外，更规定了各类具体建筑名称的负荷级别。
由于上述规范在颁布实施时，分支电缆产品在国内还没有应用先例，因此在规范中并未提及分支电缆，但在众多条款中体现了设计指导方向，总的说来，有三种观点：
1、关于配电级数——越少越好；
2、关于配电方式，从高到低依次为放射式>树干式>分区树干式>链接式；
3、关于安装敷设方式，应与环境、建筑特征、机电应力等多种因素相适应。
（一
）、关于配电级数：对配电级数而言，GB50052-95第3.07条规定：供电系统应简单可*，同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级，JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》中8.14条规定：“自变压器一次侧至用设备之间的低压配电级数不宜超过三级，但对非重要负荷供电时，可超过三级。”上述规范体现了一个要领，那就是配电级数越少越好，越少可*性越高，技术越先进。
（二）、关于配电方式，GB50052-95中第6.02、6.03、6.04、6.05条中提出：“在正常环境的车间或建筑物内，当大部分用电设备为中小容量，但无特殊要求时，宜采用树干式配电”，“当用电设备为大容量，或负荷性质重要，或在有特殊要求的车间、建筑物内，宜采用放射式配电”，“当部分用电设备离供电点较远，而彼此相距很近、容量很少的用电设备，可采用链式配电，但每一回路环链设备不超过5台，其总容量不宜超过10kW”：“在高层建筑物内，当向楼层各配电点供电时，宜采用分区树干式配电，但部分较大容量的集中负荷或重要负荷，应从低压配电室以放射式配电”。
（三）、JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》中对配电方式有更为详细的规定，如：“8.2.15居住小区的高层建筑，宜采用放射式配电”“8.2.2.4除多层民用住宅外的其他民用建筑，对于较大的集中负荷或较重要的负荷应从配电室以放射式配电；对于向多层配电间或配电箱配电，宜采用树干式和分区树干式的方式”“由层间配电间或层配电箱至各分配电箱的配电，宜采用放射式与树干式结合的方式”，“8.2.3.2对于容量较大的集中负荷或重要负荷，宜从配电室以放射式配电对各层配电间的配电宜采用下列方式之一：
（1）工作电源采用分区树干式，本论文由
（2）工作电源和多用电源都采用由首层到顶层垂直干线方式。
（3）工作电源采用分区树干式，多用电源取自应急照明等电源干线。
上述规定，是限于制定规范时，分支电缆尚未在国内推广应用，供电线路主要依赖普通电力电缆和母线。笔者认为，在应用分支电缆配电后，上述规定应该可以简化。放射式高于树干式，又高于链接式的观点。
（四）、关于电缆和母线安装敷设方式。
GB50054-94中5.5.1、JGJ/T16-92中9.12.1都规定“封闭母线宜用于干燥和无腐蚀性的屋内场所。”
GB50054-94中5.7.2、JGJ/T16-92中4.13.5规定“竖井垂直布线时应考虑下列因素：……。垂直干线与分支线的连接方法。”
GB50054-94中5.7.3竖井内垂直布线采用大容量单芯电缆大容量线线作干线时，应满足下列条件：
1、载流量要留有一定的裕度；本论文由
GBJ16-87《建筑设计防火规范》中10.1.4规定：“消防用电设备的配电线路应穿管保护。当暗敷时应敷时应敷设在非燃烧体结构内，其保护层厚度不应小于3cm，明敷时必须穿金属管，并采取防火措施。采用绝缘和护套为非延续燃性材料的电缆时，可不采取穿金属管保护，但应敷设在电缆井沟内。
GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》中对消防电源及其配电，9.1.4条也规定了相同内容。
上述规范说明：电缆配电比母线具有更好的环境适应性，安装敷设更便利。
在熟悉电气规范的相关规定后，让我们来分析分支电缆配电方法与规范的符合性与技术先进性．
三、分支电缆配电的技术先进性
1、分支电缆的配电方式分支电缆配电系统一般如图所示，在一个n层的大楼中，垂直竖井干线和各楼层供电由一根整预制的分支电缆完成，PG是总配电柜，PX是楼层配电箱，ZJX是转接箱，当PG与ZJX之间距离不远时，（满足载流量与起动运行压降要求）一般不予选用，这样可减少一个连接点，节约投资。
2、分支电缆配电的技术先进性从上述配电系统的分析中，可以知道分支电缆可以使楼层配电简化成二级配电，每个楼层都可以达到最简单的二级配电，符合规范中配电级数越少越好的原则，这是先进性之一。
分支电缆配电系统的实质是一种放射式配电系统，适用于各种重要场合甚至是特别重要场合的配电，这是先进性之二。
分支电缆是一种经过预制的电力电缆，本论文由
在出厂时经受过水中耐压和绝缘电阻试验，因此对环境要求低，能适用于潮湿、盐雾酸碱等环境，而母线在规范中明确不能应用于这些环境，比母线适用范围广。而且，其安装方式简便，施工工期短，工费低，符合规范中设计应注重经济性的观点，这是其技术先进性之三。
四、分支电缆配电设计的注意点
我们已分析：分支电缆配电系统的技术先进性，可以说分支电缆就是一种为现代建筑度身定做，量体裁衣的专业产品，具有最佳的适用性和技术经济性，但在工程设计中，需注意一点——那就是分支线的保护问题。对由于支线截面一般都有比干线小，因此，当支线发生过载或短路时，干线保护系统一般不会对其发生作用，必须在支线配电箱中设置保护器，保护器与分支接头问题不超过3m，如超过，分支线必须受敷设在不燃的管或槽中，且当该段发生单相或两相短路时，干线保护应能够断开。对此，应予以注意。
分支电缆作为一种从国外传入的新型建筑配电电缆，
员认同并使用。本文旨在说明分支电缆配电与现有建筑电气相关规范的一致性，并能更好地体现规范的指导思想。是一种能满足现有规范的一种最先进、经济的配电方式。因水平所限，文中如有谬误，敬请读者指正。
关键词:电气工程 自动化 技术
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
随着人们生活水平的提高,电气工程及自动化的要求也越来越高,它不仅要满足照明、家电用电量、安全用电等需求,更注重其美观、实用、方便的使用效果。
1 供配电系统
现代工农业及整个社会生活中电力应用非常广泛,一般建筑采用低压供电,高层建筑通常10kV电压供电。
1.1 电力系统及电力负荷
(1)电力系统概念。在电力系统中,如果每个发电厂孤立地向用户供电,其可靠性不高。如当某个电厂发生故障或停机检修时,该地区将被迫停电,因此为了提高供电的安全性、可靠性、连续性、运行的经济性,并提高设备的利用率,减少整个地区的总备用容量,常将许多发电厂、电力网和电力用户连成一个整体。这里由发电厂、电力网和用户组成的统一整体称为电力系统。
(2)我国电网电压等级。电力网的电压等级比较多,从输电的角度来讲,电压越高则输送的距离就越近,传输的容量越大,但电压越高,要求绝缘水平也相应提高,因而造价也越高。目前,我国根据国民经济发展的需要,技术经济上的合理性及电机电器制造工业的水平等因素,由国家颁布制定了我国电力网的电压等级主要有0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、550kV等10级。其中电网电压在1kV及以上的称为高压,1kV以下的电压称为低压。
1.2 10KV 变(配)电所及高压设备
(1)变(配)电所位置的选择原则。①接近负荷中心,这样可降低电能损耗,节约输电线用量;②进出线方便;③接近电源侧;④设备吊装、运输方便;⑤不应设在有剧烈振动的场所;⑥不宜设在多尘、水雾(如大型冷却塔)或有腐蚀性气体的场所,如无法远离时,不应设在污染源的下风侧;⑦不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方或贴邻;⑧变(配)电所为独立建筑物时,不宜设在地势低洼和可能积水的场所;⑨高层建筑地下层变(配)电所的位置,宜选择在通风、散热条件较好的场所。
(2)主结线的方式及特点。变(配)电所的主结线(一次接线)是指由各种开关电器、电力变压器、互感器、母线、电力电缆、并联电容器等电气设备按一定次序连接的接受和分配电能的电路。它是电气设备选择及确定配电装置安装方式的依据,也是运行人员进行各种倒闸操作和事故处理的重要依据。
主结线的基本形式有单母线接线、双母线接线、桥式接线等多种。
(3)变电所的形式和布置。①变电所的形式有独立式、附设式、杆上式或高台式、成套式变电所。附设式又分为内附式和外附式。②10kV变电所一般由高压配电室、变压器室和低压配电室三部分组成。
(4)常用高压设备。常用的高压一次电气设备有:高压熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压断路器、高压开关柜、高压避雷器和互感器等。
1.3 低电压配电系统及低压设备
(1)低电压配电方式。低电压配电系统是由配电装置和配电线路组成。低电压配电方式是指低电压干线的配电方式。低电压配电方式有放射性、树干式、链式三种形式。
(2)常用低压设备特点及用途。低压电气设备通常是指电压在1000V以下的电气设备,在建筑工程常见的低压电气设备有刀开关、熔断器、自动空气开关、接触器、低压配电柜等。
2 楼宇自动化
楼宇自动化控制采用的是计算机集散控制,所谓计算机集散控制就是分散控制集中管理。它的分散控制器通常采用直接数字控制器(DDC),利用上位计算机进行画面的监控和管理。主要手段是动画、曲线、文本、数据库、脚本、和各种专用控件等。楼宇自动化包括:空调与通风监控系统、给排水监控系统、照明监控系统、电力供应监控系统、电梯运行监控系统、综合保安系统、消防监控系统和结构化综合布线系统。
设计楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断,采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理,使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行,在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中,降低各系统造价,尽量节省能耗和日常管理的各项费用,保证系统充分运行,从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务,使投资能得到一个良好的回报。
3 电气安全
随着人类对电力能源的重视与不断应用,电力设施与设备已与现代人类的工作与生活密不可分,电力甚至成为现代各行各业发展的基础前提。但不可否认的是由于种种原因,电力能源在带给人们工作与生活的便利的同时,由电气设备产生的问题也带给人类的生产与生活不少烦恼与损失,有时甚至表现为灾难。因此,电气安全不仅已成为各国电气操作与维护人员消除安全生产隐患、防止伤亡事故、保障职工健康及顺利完成各项任务的重要工作内容,同时也是电气专业工作者首要面临并着力解决的课题。
3.1 电气绝缘
保持配电线路和电气设备的绝缘良好,是保证人身安全和电气设备正常运行的最基本要素。电气绝缘的性能是否良好,可通过测量其绝缘电阻、耐压强度、泄漏电流和介质损耗等参数来衡量。
3.2 安全距离
电气安全距离,是指人体、物体等接近带电体而不发生危险的安全可靠距离。如带电体与地面之间、带电体与带电体之间、带电体与人体之间、带电体与其他设施和设备之间,均应保持一定距离。通常,在配电线路和变、配电装置附近工作时,应考虑线路安全距离,变、配电装置安全距离,检修安全距离和操作安全距离等。
3.3 安全载流量
导体的安全载流量,是指允许持续通过导体内部的电流量。持续通过导体的电流如果超过安全载流量,导体的发热将超过允许值,导致绝缘损坏,甚至引起漏电和发生火灾。因此,根据导体的安全载流量确定导体截面和选择设备是十分重要的。
4 建筑设备自动化系统
建筑设备自动化系统实际上是一套中央监控系统。它通过对建筑物(或建筑群)内的各种电力设备、空调设备、冷热源设备、防火、防盗设备等进行集中监控,达到在确保建筑内环境舒适、充分考虑能源节约和环境保护的条件下,使建筑内的各种设备状态及利用率均达到最佳的目的。
参考文献
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[2] 郭英杰.楼宇自动化系统(BAS)简介与问题浅析[J].企业导报,2010(5).
关键词：建筑电气设计；配电系统；设备选型
Abstract: This paper points out the common problems that exist in the distribution system design, and then analyzed the selection of equipment. I hope to be able to work some inspiration and reflection, to contribute to the construction industry.Key words: building electrical design; distribution system; equipment selection
中图分类号：TU852文献标识码： A 文章编号：
一、建筑电气10KV配电系统设计的问题
1、建筑对于配电系统的设计要求
1）10kV供电线路宜深入负荷中心。根据符合容量和分布，宜使配变电所及变压器靠近建筑物用电负荷中心。
2）同时供电的两路及以上供配电线路中，其中一种中断供电时，其余线路应满足全部一级负荷及二级符合的供电要求。
3）在设计供配电系统时，除一级负荷中的特别重要负荷外，不应按一个电源系统检修或发生故障的同时，另一电源又发生故障进行设计。
4）当符合下列条件之一时，用电单位宜设置自备电源：
①一级负荷中含有特别重要负荷。
②设置自备电源的比从店里系统取得第二电源经济合理或第二电源不能满足一级负荷要求。
③所在地区偏僻且远离电力系统，设置自备电源作为主电源经济合理。
2、建筑电气对于配电系统设计的常见问题
2、1高低压配电装置设计的常见问题
⑴高压主母线和分支母线没有采用热缩绝缘材料，若采用了热缩绝缘材料，需要在设计中进行明确的说明。
⑵配电变压器宜选用Dyn11接线组别的变压器。设置在民用建筑中的变压器，可选择干式变压器。当单台变压器油量为100KG及以上时，应设置单独的变压器室。变压器低压侧电压为0.4KV时，单台变压器容量不宜大于1250KVA。预装式变电所变压器，单台容量不已大于800KVA。
⑶纵观很多配电系统的设计，其中高低压断路器的参数标注不完整。完整高压断路器的参数标注应该包括额定电流、额定电压、额定开端电流、断路器的型号、操作电压等。
⑷电流互感器安装位置、型号标注错误。很多错误的配电系统设计将进线柜、馈线柜的高压零序电流互感器安装在母线侧，标准的互感器应该安装在进、出线电缆处。
(5)低压母线型号标注错误。
例如:低压母线型号标注为MTY-,应为TMY-。
2、2闭锁逻辑设计和二次线路的常见问题
⑴设计中发现，高压馈线柜二次线路其中，分闸回路、合闸回路、负控辅助接点的连接出现错误。高压馈线柜的二次合闸线路应该串联接入负控辅助的触点，分闸回路应该并联接入负控辅助的触点。
⑵配电系统设计中缺乏原理接线图，例如：缺少计量二次原理接线图、高低压二次原理接线图、负控二次原理接线图。为了得到完善的设计结果，设计单位需要联系相关单位补充高低压二次原理接线图、负控二次原理接线图、计量二次原理接线图，并且其中的负控工作电源和电压应该从PT柜当中的PT二次回路引接。
⑶高压馈线开关的保护设置得不完整，容易引起安全隐患。规定中，高压馈线柜的保护应该包括速断、过流、零序保护等，并且高压器馈线柜需要设置超温报警、高温跳闸等保护功能，特别对于800kVA以上的油浸变压器需要设计瓦斯保护。
4设计中，缺少低压进线开关和母联开关的逻辑原理图。相关工作人员应该补充低压进线开关和母线开关的逻辑原理图，低压框架开关需要具有特殊的保护，包括过载长延时脱扣、短路延时脱扣、短路瞬时脱扣。并且在低压总开关前面加装一个塑料外壳空气开关。
2、3配电室方面设计中常见问题
(1)配电室室内净高不符合规范要求。
配电室室内净高应3 9m,室内地面应高于室外地面30cm以上;接地扁钢建议均采用50mm5mm。
(2)缺少配电室照明布置图、接地布置图。
(3)缺少图纸目录、设计说明和材料表。
(4)配电室的尺寸标注不全。
(5)变电所布置平面图中,直流屏应与高压柜之间存在一定的距离,不宜直接紧靠一起;高压柜后应设置电缆沟,以便电缆敷设;低压柜之后也应设置电缆沟,配电室的电缆沟应贯通;缺少设备之间的距离尺寸、维护通道尺寸及柜前操作尺寸。
(6)配变电所的所有门，均应采用防火门，《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）中规定了各种情况下对门的防火等级要求，一方面是为了配变电所外部火灾时不应对配变电造成大的影响，另一方面是在配变电所内部火灾时，尽量限制在一定的范围内。防火门分为甲、乙、丙三级，其耐火最低极限：甲级应为1.20h；乙级应为0.90h；丙级应为0.60h。门的开启方向，应本着安全疏散的原则，均向“外”开启，即通向配变电所室外的门向外开启，由较高电压等级通向较低电压等级的房间的门，向较低电压电压房间开启。
二、配电系统的设备选型问题
1、断路器的选择与保护
在低压配电系统中进行保护作用的电器有熔断器和断路器两种，而断路器是使用最多的设备。但是实际设计中，选用断路器时存在不少的问题，特别是没有进行短路电流的计算。首先，选择断路器应该计算出口端的短路电流，但是较多的设计者忽略了这一过程，导致所选断路器的极限短路分段能力不足，难以在危机时候切断故障电流。若要确定断路器安装处的短路电流，可以采用短路电流查曲线法来确定计算电流。然后，选择断路器的分断能力需要高于安装处的短路电流，若难以满足这一要求，可以按照下述两种方法来解决问题，第一是采用短路分断力强的塑壳断路器，第二是将微型断路器和上级断路的级联配合起来，进行短路保护。
2、电缆型号与截面的选择
2、1电缆型号的选择
建筑中普遍采用的电缆型号有两种，vv型聚氯乙烯电缆和yjv型交联聚乙烯电缆。后者与前者相比，虽然价格偏贵，但是其外径小、寿命长、载流量大，寿命甚至可以长达40年，所以在建筑设计中应该多采用yjv型交联聚乙烯电缆, 进行防火设计时，选择聚氯乙烯电缆作为低压配电导体。
2、2电缆截面的选择
当电力电缆截面积选择不当时，会影响可靠运行和使用寿命乃至危机安全。裸导体敷设时应做校验，电力电缆应做热稳定校验。
低压配电导体截面积的选择应符合下列要求：
按敷设方式、环境条件确定的导体截面积，其导体截留量不应小于预期负荷的最大计算电流和按保护表见所确定的电流。
线路电压损失不应超过允许值。
导体应满足动稳定和热稳定的要求。
导体最小截面积应满足力学强度的要求。
三、总结：
总而言之，为了满足我国建筑行业的顺利进行，需要对建筑电气配电系统设计和设备选型问题进行研究。因为建筑电气10KV配电系统的设计需要经过专门部门的审查，所以设计人员需要对常发现的问题进行排查，便于建筑工作的顺利进行。本文首先介绍建筑电气10KV配电系统设计的问题，然后探讨建筑电气对于配电系统设计的常见问题，希望全文能够起到一定的示范作用。
参考文献：
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[2]谢开贵,周平,周家启,孙渝江,龙小平;基于故障扩散的复杂中压配电系统可靠性评估算法[J];电力系统自动化;2001年04期
