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目前，随着我国社会主义市场经济的不断发展与人民生活水平的不断提高，民用建筑中居民用电量越来越高，我国目前的状况还无法与国外发达国家相比，因此，供配电设计人员应该意识到其中的差距，有责任将设计做到更加经济、合理、实用，让有限的资金充分发挥出其应有的作用。多年来，由于在民用建筑小区供配电设计中存在的不合理性，导致国家电能出现大量的消耗与浪费现象，同时更使得居民的电器设备使用年限缩短。当然，困扰我国民用建筑用电问题的还包括由于我国工业水平的提升与国民经济水平的增长而导致的能源匮乏。在民用建筑供配电设计中还应注意节能策略的研究。
1 民用建筑供配电设计中常见的问题
近年来，由于很多很多民用建筑供配电的设计者缺乏对设计原则的理解，以及在一些规范条文理解上存在的差异，导致设计非常不合理，最终出现过分浪费、投资消耗过高、给居民带来安全隐患、使用不方便等问题。在民用建筑供配电设计中主要会遇到如下问题。
1）缺乏对相关规范的了解。我国《10kV及以下变电所涉及规范》中明确做出规定：变配电房不能设置在浴室、经常积水的地下室、厕所等地方，并且也不能与这些场所相毗邻。一般而言，民用建筑小区住宅楼在设计时通常将电配电房设计在一层，楼上的卫生间位置设置局部夹层。但是这种设计通常会由于屏蔽性能差、降噪处理措施不到位等原因而导致楼上住户的频繁投诉。我国于2011年最新颁布并实施的《住宅建筑电气设计规范》中明确规定：当配变电所设在住宅建筑内时，配变电所不应设在住户的正上方、正下方、贴邻和住宅建筑疏散出口的两侧，不应该设置在住宅建筑低下的最底层。这些规定都比较明确的要求住宅楼下不能设置变配电房。
2）供电设备的设置不符合规范。根据我国《民用建筑电气设计规范》中规定：当消防用电负荷为二级并采用交流电源供电时，宜采用双回路树干式供电，并按防火分区设置自动切换应急照明配电箱。当采用集中蓄电池或灯具内附电池组时，可由单回线路树干式供电，并按防火分区设置应急照明配电箱。但是，在实际设计中，由存在着在理解上的偏差，民用建筑供配电设计人员、民用建筑的审查人员、校对人员经常会要求在住宅楼消防电梯前室的一两个应急灯也要求单独设置双电源切换箱。从设计的经济性考虑，这样做很明显比较浪费。如果在民用建筑的每一层的每个防火分区都设置应急照明配电箱，那就更不合理了。
3）选择电缆及导体截面时考虑欠周全。在民用建筑供配电设计中，很多设计人员在对电缆及导体的截面积选择进行设计时，通常只对负荷计算出的电流满足要求即可，根本不考虑用电设备的端电压，远距离供电。例如：在高层民用建筑中的电梯、建筑屋顶的小风机等设备。由于电能在传输过程中存在线路的电压损失问题，当电能传输到用电设备端时，此时的电压已经无法满足电压的偏差与电机启动的要求。我国《供配电系统设计规范》中明确规定：对用电设备端电压的偏差允许值的要求为：电动机为±5%，一般工作场所的照明为±5%，而对于那些远离变电所的小面积一般工作场所的照明、应急照明、道路照明、警卫照明等为+5%、-10%。而对于其他用电设备而言，如果没有特殊的规定，则应为±5%。
2供配电系统设计中的疑难问题
2.1防雷与接地
防雷与接地问题是供配电系统设计中的一大重点，也是难点。当下，主要的防雷设备有：接闪器和避雷器，其中，前者直接接受雷击，避雷针是接闪器上接受雷击的金属，如果是金属线接受雷击，则被称之为避雷线；如果是金属带接受雷击，则被称之为避雷带。后者在实现防雷功能时需要与相应的被保护设备并联，装设在设备的电源侧。在雷雨天气，线路上出现雷击过电压时，避雷器的火花间隙将会被击穿，过电压通过避雷器对大地进行放电，有效的保护了各种电气设备，阀式和排气式是两种主要的避雷器型式。架设避雷线是主要的防雷措施之一，但存在造价高的缺点，对于35kV的架空线路来说，通常只在变配电所的进出段架设避雷线。而对于10kV及以下的线路来说，装设避雷线的成本太高，通常不予架设。室外配电装置的防雷一般都是通过装设避雷针来实现的。另外，如果变配电所所处位置附近存在较高的建筑物，建筑物上的防雷设施能够对变配电所实施保护，就无需再单独为变配电所设置防雷保护。在高压侧装设必要的避雷器，其主要目的是为了保护主变压器，防止雷电冲击波入侵到变配电所中。对于接地来说，当设备和装置正常运行时，接地线中是没有电流流过的。当设备发生故障时，接地线中会流过接地故障电流。接地线与接地体一起构成了接地装置。
2.2供配电系统的抗干扰设计
工业工程中供配电系统不断实施自动化，计算机系统、PLC系统等的使用会对电力系统造成了干扰，其中的电气功能模块有可能无法正常工作，最终导致整个系统的故障。另外，这些干扰信号还会通过感应、传导等方式进入到二次设备中，一旦干扰水平超过了电子设备的耐受能力，这些设备将会出现不正常动作。由于干扰信号的产生和对系统造成的干扰都十分复杂，因此解决起来也十分困难。
首先，对于变配电所系统来说，在干扰作用下，各类开关设备和测量系统的安全可靠性都会受到影响。变配电所系统中的常见干扰有：电源干扰、线路干扰以及电磁干扰等。频率和电压的干扰是电源引入产生的干扰，解决电源干扰的主要措施有：变压和稳压，整流和滤波等，这样不仅能够降低集中供电的危险，公共阻抗与公共电源间的耦合也会得到缓解，有利于电源的散热。
同时，对于交流电的引入线，应该采用通导率较大的粗导线，采用双绞线作为直流输出线，合理设置配线的长度。需要对电源设置相应的监视电路，其功能是对电源电压的瞬时短路和瞬间压降以及各种干扰进行监视。在变压器的进线侧需要安装避雷器，另外还需要利用避雷针和避雷线形成避雷网。对传输线路的干扰来说，在长线传输过程中发生单相接地故障、或是外界干扰线号的侵入、不合理的中性点设置等都会产生干扰信号。对传输过程中出现的干扰进行抑制，首先是选择合适的传输线，一般选择同轴电缆及双绞线，其中，前者的组成
包括一根空心的圆柱导体以及内导线，并且两者与外界之间需要通过绝缘材料隔离开来。这种电缆的优点在于具有较强的抗干扰能力和稳定的数据传输特性，并且价格较便宜。后者被封装于绝缘外套中，形成一种传输介质，其构成的环路改变了电磁感应的方向，能够抵抗电磁干扰。其次是采用在线监测技术抗干扰。将各种保护，如：过电流保护、零序电流保护等装设在检测设备上，对线路的绝缘状况进行检测。在抑制电磁干扰上，可以采用屏蔽和接地抗干扰两种措施。良好的接地保护能够实现电流经过地线阻抗时产生的感应电压的消除，防止磁场和电位差造成的影响。对于干扰的抑制来说，接地是最为重要的方法，另外，与屏蔽相结合能够抵抗大部分的电磁干扰问题。
3 总结
总之，随着民用建筑的不断完善与发展，供配电设计作为其中的一项重要内容必须引起设计人员的高度重视，设计必须规范，考虑电气未来飞速发展的趋势，努力实现民用建筑供配电设计的经济性、稳定性、可靠性、安全性。
中图分类号： N945.23 文献标识码： A 文章编号：
一.前言
近些年来，我国的科学技术水平有了长足的进步，经济得到繁荣，经济实力的支撑，和各种核心技术的突破，为我国医疗卫生事业的迅速发展提供了强有力的经济动力和技术支撑，人们生活质量得到改善的同时，也对我国的医疗卫生条件和服务水平有了更多的关注和重视。这些年来，虽然我国的医疗卫生条件有了很大的发展和进步，但是，从总体而言，我国医疗建筑设施的老化情况严重，比如供配电系统陈旧，不完善，安全隐患多等，同时，医疗建筑设施的老龄化要远远落后于我国医疗设备和医疗技术的突破，随着医疗设施的专业化和特性要求，对整个医院的设施系统都有了更高的要求，大型综合型医院的供配电系统是整个医院正常运转的基础环节，做好供配电系统的设计，不仅仅有助于提高医疗服务水平，提保证医疗质量，同时，有助于节约各种能耗，有助于维护系统的安全。
二.大型综合医院供配电系统设计分析
1.供配电形式设计和选择
（一）重要手术室、重症监护等涉及患者生命安全的设备及照明用电是一级负荷特别重要负荷，采用两路电源再加应急电源供电，并且严禁其他负荷接入应急供电系统。
（二）急诊部、监护室、手术部、分娩室、婴儿室、血液病房的净化室、血液透析室、病例切片分析、磁共振、介入治疗用CT及X光机扫描室、血库、治疗室及配血室的电力照明用电，培养箱、恒温冰箱，走道照明用电，百级洁净度手术室空调系统用电、重症呼吸感染区的通风系统用电，是一级负荷，采用两路电源供电（一路电源发生故障，另一路电源自动切换保障供电连续）。
（三）一般诊断用CT及X光机用电，客梯用电、一般手术室、病房、照明用电，是二级负荷，采用两回路供电。
（四）大型重要医疗设备的供电应由变电所单独的回路供电，其供电系统应满足设备对电源内阻的要求。大型医疗设备瞬时的冲击电流大，产生的瞬时压降大，给大型医疗设备供电，由变电所引出单独回路供电，可以保证线路的压降控制在一定范围，而且减少对其他设备的影响。医疗设备对电源压降有具体要求，体现在为电源压降指标和电源内阻指标，需要全面考虑供电回路的电阻和阻抗，满足大型医疗设备对内阻的要求。
（五）医院消防负荷，根据医院建筑分类而定，医院建筑要是一类高层消防负荷为一类负荷，其余医院消防负荷是二级负荷。消防设备两路电源供电，均在末端自动切，换疏散诱导照明采用双回路末端互投并自带蓄电池供电。
2.照明设计和照度选择
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。对特殊场所的照明应采取不同方式：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；眼科暗室用可调光的白炽灯。
3.接地保护设计
（一）大型综合医院接地系统设计中，医疗设备发生漏电会危及人们的生命，因此，对医院的电气安全提出了更高的要求，TN-C系统严禁用于医疗场所的供电系统中，一般采用TN—C—S系统，但是对于任何一个建筑单体在电源进户后，电源中性线和接地保护PE线严格分开，不再重合。医院接地系统在做好每个建筑物的总等电位联结后，对医院的一些特殊场所，如手术室、重症监护病房、血液透析室、病房带淋浴的卫生问等做好局部辅助等电位连接，这是医院接地系统的一个特点，不能疏忽。用于维持生命、外科手术和其他位于“患者区域”内的医院用电气设备和系统供电回路均应采用医疗IT系统，例如进行心脏手术的设备其正常泄露电流不得大于10mA,发生第一个接地故障时其泄露电流不得大于50 mA,因通过病人心脏的电流如超过50 mA可导致病人心室纤颤而死亡，为此需要严格限制第一次故障电流。主要措施是在手术室或其邻近处安装一台1：1的隔离变压器，其二次回路不接地，以IT系统供电，保障人生命安全。
（二）在整个大型综合医院的供配电系统设计中，笔者发现，在这些医院的诊疗设备中，都带有很多的计算机和微处理器，因而也对整个供配电系统中的基准电位的稳定性有着更为严格的要求。在供配电系统设计时候，对这个基准电位既可以设计为悬浮，也可以设计为接地，但是为了防止发生漂移，一般在设计过程中，会将基准电位设计选择为大地。同时将接地值严格控制在1 Q以下，如此，就要在设计过程中，将电气设备附近设计专用的电子信号接线盒，一般而言，多采用16—25mm2多股铜芯线穿绝缘管由建筑物的接地体直接引来。在大型综合医院中，病房里，病床的上方都会设计一个供氧吸引和电源插座的综合线槽，并在线槽的板面上设计专门的接地端子，也就是信号接地的端子，有着十分有效的接地保护效果，但是，在医院供配电系统设计实际操作过程中，由于信号地使用具有一定的随机性，固定性较差，因而，一般可以采取树干式垂直连接医院系统中的信号接地端。
4.节电设计
大型综合医院能耗较大，因此，要做好整个医院的节电设计，这不仅仅是进一步优化整个大型综合医院供配电系统的必要举措，也是我国医疗卫生行业发展的必然要求。同时，在我国面临严重的资源能源危机的情况下，加强对医院的节电设计，可以有效降低医院运行的成本，减轻患者的医疗负担，有助于推进我国和谐社会的进程。
在医院建设期间，在进行整个医院的供配电系统设计时候，要从我国节能等各个方面的相关法律规范和政策方面进行考虑，比如可以实施绿色照明，如此，有助于节约照明用电，减少各种能耗，降低污染，提高医院照明的优质高效。在设计过程中，可以使用新型的，节能效果很好的电子镇流器，三基色荧光灯等，在进行供配电系统设计时候，可以选择一些直管式高功率的灯具，同时，选择的灯具敞开覆盖面积要尽可能的宽泛，要具有很强的反射率。
在整个供配电系统设计时候，要选择好各种节能电器产品，比如节能型变压器，高低压电气开关，继电器、接触器等。并根据功率的不同，实施分级补偿措施，就地实施补偿。在电能的计量上，可以据实际情况，实施分级计量，并结合成本的有效核算，加强对整个供配电系统中电能的控制和使用。
三.结束语
虽然我国的大型综合医院在供配电系统设计中依然存在着一些问题和缺陷，但是，随着我国经济实力和科学技术实力的进一步增强，将会为我国的医疗卫生事业的发展奠定更为坚实的发展基础，为了保证大型综合医院的正常运转，提高医院服务水平和服务质量，可以实施独立的供配电系统，同时，要进一步完善各种应急措施，比如设置应急的电源，如此，可以在发生一些突发事件时候，保证医院的供配电能够正常进行，对人们的生命形成更强有力的保证。在进行医院的供配电设计时候，要充分考虑到医院建筑供电要求高，供电负荷复杂的特点，要在综合考虑整个医院的器械设备和功能的基础上，采取有效的设计工艺，严格设计流程，在医院相关各个部门共同的配合下，加强双方的沟通，保证供配电设计能够充分满足医院各方面的需求，同时，要在实践中，不断促进整个医院供配电系统的优化。
参考文献：
[1]杨继元 医院供配电系统设计简述 [期刊论文] 《黑龙江科技信息》 -2011年18期
[2]严晨 医院供配电系统设计 [期刊论文] 《现代建筑电气》 -2010年7期
[3]段晋晋 现代医院手术室供配电系统设计与研究 [期刊论文] 《科技风》 -2011年2期
[4]戴德慈 王磊 崔晓刚 医院建筑一级负荷供配电设计的技术措施 [期刊论文] 《智能建筑电气技术》 -2010年3期
1 引言
随着电力系统自动化程度的不断提高，建筑物供配电的自动化程度也逐渐得到加强。建筑物供配电作为电力系统的一部分，是负责终端用户的最近部分，因而建筑物供配电服务质量的高低直接影响着电网服务质量的高低。建筑物配电网的监控系统能够将建筑物线路参数远传到监控中心，有效监视供配电情况与电能使用情况。在出现故障后，监控中心能够及时做出决策，远动某些现场设备，减少事故影响的面积。可见，线路参数的准确获取，开关控制量的准确交互是监控系统正常、有效运行的基础与关键。
本论文主要针对建筑物变配电特点对其智能化变配电工程进行设计与应用方面的探讨，以期从中能够找到合理有效可靠的变配电设计方法与模式，并以此和广大同行分享。
2 智能变配电系统概述
提高供电可靠性、检测和改善电能质量、提高配电系统的运行经济性、减少和缩短设备检修和停电时间和范围、优化网络结构和无功分配、提高整个配网的管理水平和计算机应用水平，提高工作效率，用技术手段改善用户服务水平，提高服务质量，提高企业的现代化管理水平，为领导的科学决策服务。
根据高低压供配电系统的特点，提供多种风格系统操作界面及符合行业规范的软件功能模块；具有实时数据采集、一次接线图显示与操作、参数设置、事件报警/记录遥控闭锁操作、曲线/棒图、统计分析、报表打印等。针对低压配电系统回路多、柜型复杂的特点，提供模块化的多级树装图形菜单及形象化的各种抽屉柜/固定柜一次系统图界面；同时提供电能分类管理、故障智能分析设备维护计划、负荷分析、设备档案等功能模块。
现场总线是近年来自动化领域中发展很快的互连通信网络，具有协议简单开放、容错能力强、实时性高、安全性好、成本低、适于频繁交换等特点。目前，国际上各种各样的现场总线有几百种之多，统一的国际标准尚未建立。较著名的有基金会现场总线(FF)、HART现场总线、CAN现场总线、LONWORKS现场总线、PROFIBUS现场总线、MODBUS、PHENOIX公司的INTERBUS、AS-INTERFACE总线等。
智能化配电系统就是通信网络把众多的带有通信接口的中、低压开关和控制设备与主计算机连接起来，由计算机进行智能化管理，实现集中数据处理、集中监控、集中分析和集中调度的新型配电系统。智能化配电系统一般由主计算机、通信网络、智能化开关和控制设备三部分组成。
3 建筑物智能变配电工程智能设计
3.1 智能变配电系统总体架构
系统的设计思想：整个系统采用分布式控制，分为上、下两层：上位控制机(上位机)和下位控制单元(下位机)。下位控制单元，即以MSP430为核心的电表单元，它对各种信息进行实时采集。上位机可以主动地向下位控制单元请求数据和发送命令，并完成对系统参数的记录、各仪表信息的记录、报警信息的记录、报表的生成打印等数据库的管理。上位机和下位控制单元之间是通过PROFIBUS总线相连。
由于智能从站节点是PROFIBUS-DP网络的一部分，因此，总线系统软件分为主站软件、智能从站软件和监控软件三个部分。PROFIBUS-DP网络是引进Siemens公司的成套设备，一类主站S7-300和S7-400使用Siemens公司提供的创建可编程逻辑控制程序的标准软件STEP7，使用梯形逻辑图进行软件编制。监控软件使用Siemens公司的支持分布式系统结构的监控软件SIMATIC WinCC。智能从站节点的中央处理器是INTEL系统的单片机MSP430，采用单片机C++高级语言。
3.2 智能变配电系统电气硬件的选择
3.2.1 变压器的选择
（1）变压器台数的确定
变配电工程中，变压器台数的选择与供电范围内用电负荷大小、性质及重要程度有关。
①有大量的一、二级负荷，负荷达到200kw以上，选择两台变压器；
②三级负荷一般选择一台变压器，负荷较大达到100kw以上时，选择两台；
③季节性负荷或昼夜负荷变动较大，依据最大负荷，按以上方式确定变压器台数；
④有较大的冲击负荷，可单独设变压器为其供电。
（2）变压器容量的确定
①单台变压器时，其额定容量SN应能满足全部用电设备的计算容量SC，并考虑负菏发展保留一定的冗余，应满足SN≥(l.15-1.4) SC；
②两台变压器且任一台变压器单独运行时，其容量应满足SN=(0.6-0.7) SC；同时应满足全部一、二级负荷SC(I+II)的需要SN≥SC(I+II)；
③单台变压器容量一般不大于1250kVA-2000kVA。
3.2.2 开关电器的选择
开关电器主要包括断路器、熔断器、隔离开关和负荷开关，其选择即要保证开关电器正常时的可靠工作，还应保证系统故障时能承受短时的故障电流，同时应满足不同的开关电器对电路分段能力的要求。具体选择原则如下：
（1）正常条件下，开关电器额定电压UN及其装设处额定电压UWN应满足UN≥UWN；
（2）正常条件下，开关电器的额定电流IN及其装设处的计算电流IC应满足： IN≥IC；
（3）动稳定校验，开关电器极限通过电流峰值Imax及安装处三相短路冲击电流Ish满足：
Imax≥Ish；
3.2.3 导线的截面选择
导线截面选择过大不仅会增加有色金属的消耗量，还会增加投资；截面选择过小，则导线中的电压和电能损耗加大，使电能传输质量和运行经济性变差。其选择应符合如下条件：线缆应满足正常负荷下的长期运行条件；应能承受故障时故障电流，尤其是短路电流；应满足线路电压损失的要求；应满足机械强度的要求；应考虑线路的经济运行。
通常导线截面可以按导线载流量、电压损失、短路热稳定校验及经济电流密度进行选择。对于中压线缆，由于距系统较近，其主要问题是热稳定问题，因此一般用热稳定条件来确定导线的截面；对于低压线缆，其负荷电流相对较大，线路的主要问题是能否长期承受工电流，故一般按导线载流量条件选择截面；对于负荷电流小，但传输距离长的线缆，通常按电压损失作为选择导线截面的条件。
4 结语
建筑物变配电系统目前已经成为了建筑电气工程系统设计与施工的主要内容，随着电力电子技术的发展，智能变配电系统已经成为了建筑物变配电工程设计的主流，本论文针对当前智能变配电工程的发展趋势，详细分析探讨了智能变配电工程的体系架构及其硬件系统的选型设计，对于进一步提高建筑物变配电系统的智能设计与应用水平具有一定借鉴意义。
参考文献：
[1]丰海涛.电力网监测系统设计[D].山东:山东科技大学,2007.
建筑供配电系统的可靠性对于建筑物中所安装的各种电气设备的安全运行具有直接的影响力。作为电力系统为建筑物用户提供电能的重要环节，其是与用户的电气设备直接连接的，主要处于电力系统的末端，其运行的可靠性除了来自于供配电系统本身之外，还与外接电源存在着直接的关联。因此，要确保建筑电气供电系统的安全运行，对于相关的特征量要多重角度考虑，实现电气供配电系统的优化运营。
一、建筑电气供配电系统的可靠性
在电气设计中，供配电系统的可靠性是确保系统安全运行的重要环节。其是对于建筑物中的配电模式进行评估，根据评估指数以及运行中的常用供电模式来检测运行中所存在的问题，并按照供电运行的需求提出新的设计方案。对于供电可靠性的要求，可以根据建筑供电需要将电力负荷分别为三个级别，即一级负荷、二级负荷和三级负荷。建筑消防设备一般会采用一级负荷，比如建筑物中的消防控制室、自动报警装置以及应急照明系统，包括消防电梯和消防水泵等等，都要采用一级负荷。在建筑电气供配电系统中所采用的一级负荷是非常重要的负荷，其主要用于建筑物中的各种安全设施。比如送风机和排风机以及污水泵等等，都要采用一级负荷，在电源的设置上，还要增设应急电源。通常情况下，应急供电系统属于是重要的负荷供电，在设计中往往会采用柴油发电机组供电或者使用紧急电力供给（Emergency Power Supply，简称“EPS”）
二、建筑电气供配电系统设计方案
（一）供电电源
在一些建筑物中，有大量的一级负荷、二级负荷存在，其作用都是为了提高建筑物的安全使用率。以高层建筑物为例，为了能够维持建筑物持续用电，往往会安装两台以上的变压器，还有一台柴油发电机组。在发电启动要求上，当两台发电机的进线回路都无法供电的时候，就要启动柴油发电机以为建筑物提供应急电源。当两台变压器和一台应急柴油发电机处于不并列运行状态的时候，为了提高用电设备的使用率，两个电源采用统同级电压供电，相互备用。但是，由于各地区的用电需求不同，所以适当地调整电压供电。这两种电源可以是各自独立供电，但是多数情况下都是搭配供电的。这就决定了电网的电源进线也都是非独立的。当二级负荷容量较大的时候，就需要由两回线路持续供电。这种发电机组合也存在着运行上的弊端。为了提高建筑供配电系统的供电可靠率，可以在建筑施工中，就对于该系统的设计加以完善，以实现供配电优化。
（二）供配电系统设计
按照民用建筑电气设计规范，为了使供电系统能够满足一级负荷供电要求或者二级负荷供电要求，通常情况下要求采用两路同时供电的方式，即当其中的一路供电因故障终端之后，就需要其他的线路满足继续供电要求。如果是10千伏供配电系统，最好是选取放射式接线方式，配电的级数不可以超过两级当然根据地理环境以及特殊需要，也可以选择使用环式或者是树干式的配电系统接线设计。回路放射式主接线见图1。
回路放射式供配电系统由专用的三级负荷设备配电，当由于故障而中断供电的时候，会很长之间以内都无法供电。如果此时备用电源也无法正常工作，可以选择采用二级负荷供电，其优点在于，断电时间由备用电源的切换时间来确定。如果电源是独立使用的，最宜采用一级负荷供电方式，供电的中断时间由独立备用电源的切换时间来确定。
三、电气供配电系统的可靠性计算方法
确定供配电负荷等级，用电负荷的可靠性是非常重要的因素。根据设计规范针对不同的用电负荷需要采用不同的设计方案，并进行可靠性计算。
在可靠性计算中，年平均故障时间为年故障率与年平均修复时间的乘积，用公式表示为：
成功运行概率与每年的平均故障时间相对应，因此，固有可用度可以通过以下的公式直接反应出来，即：
供配电系统元件组合包括串联和并联两种，在对供配电系统的可靠性指标进行计算的时候，元件的故障率被设定为常数，即其不可以随着时间的变化而有所改变。故障发生后，并不会影响到其他的元件正常工作，所修复的时间呈现出指数分布的趋势，而且元件的运行时间要长于因故障而停止工作的时间。
元件的串联见图2。
元件选择使用串联接的方式，会提高供配电系统的故障率，年平均故障时间也会相对延长，从而使系统的可靠性降低。
元件的并联见图3。
相比较于元件的串联而言，并联元件的供配电系统可靠性相对较高，其不但可以降低故障率，而且缩短了每年所发生故障的时间，
计算使用的可靠性数据见下表。
四、建筑供配电系统可靠性分析实例
（一）备用发电机低压母线处切换的供配电系统
图 5 低压母线处切换计算模型
变压器器供电并联于发电机供电，在单回路电源的进线供电以及备用发电机的运行可靠性并不是很稳定，但是实施两个电源的切换，大大地提高了可靠性，使年平均故障率下降了0.00356小时。大于600安培的低压双电源切换为0.051123小时，低压母线双电源切换为0.037954小时，包括电缆和接头在内的配电线路电源切换为0.006232小时。
（二）在用电负荷末端切换的变压器和备用发电机构成的供配电系统
通常而言，处于供配电系统末端的双电源切换电流小于600安培。本实例为变压器供电与发电机供电并联，实现了年平均故障率下降，故障时间也相应地缩短很多，从原有的2.668854小时下降到0.004544小时。所缩短的故障时间已经大大地低于双电源切换的年平均故障时间。供配电系系统的年平均故障时间也有所下降，从2.669673小时下降到0.497023小时。可见，建筑电气供配电系统末端的可靠性有所提高。
对于电力系统的某个线路连接采用并联冗余的方式，可以使用低压双电源切换开关，冗余后即便年平均故障为0，在计入低压双电源切换开关的同时，也要将低压双电源切换开关的年平均故障时间降到低于冗余前的时间，以提高系统的可用度。
值得一提的是，在国外的一些建筑电气供配电系统设计上，一般不会选择使用对电缆以及断路器的并联冗余以实现供配电系统的末端切换，因为按照有关参考数据，并实施技术评估方法进行计算，实施这种末端切换的方式并无法有效地提高供配电系统的可靠性。
结语：
综上所述，电气设计的目的是要满足供配电系统的安全可靠性。为了使建筑电气符合满足建筑用电需求，就要根据实际需求开展供配电电路设计工作，以提高电气设备的技术可靠性。
参考文献：
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关键词：供配电；负荷；火灾；设计
一、电力负荷等级划分及供电要求
（一）负荷分级
由于不可能对所有的用电单位和用电设备都采取相同的供电措施，所以供配电设计应首先对用电单位和用电设备进行负荷分级。负荷分级应根据用电单位（即电能用户）和用电设备的规模、功能、性质及其在政治、经济上的重要性进行确定。国际上普遍的做法是将负荷按应急电源自动切换的允许中断供电时间划分为0s、小于0.15s、0.5s、15s和大于15s五个级别，而我国则是沿用前苏联的做法，按用电单位或用电设备突然中断供电所导致后果的危险性和严重程度分为一、二、三级。另外人防工程负荷分级中用电负荷应分别按平时和战时用电负荷的重要性、供电连续性及中断供电后可能造成的损失或影响程度分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。平时用电负荷分级，应同时满足《人民防空地下室设计规范》和地面同类建筑国家现行有关标准之规定。由于各行业的各类负荷很多，通用性规范只能对负荷分级作原则性规定，具体行业中负荷等级详细的划分需在相应行业标准中规定。常用的重要用电负荷分级（含人防战时负荷分级）。
（二）供电要求
1.供配电系统力求简单可靠，操作安全，运行灵活，检修方便。正常工作电源与柴油发电机组的应急电源应自成系统、独立配电，事故时应能自动切换。消防用电等一类负荷在火灾情况下，由应急电源保证连续供电，二类负荷应保证两回路切换供电.低压配电级数不宜过多。如从变电所的低压配电装置算起，则配电级数一般不多于四级，重要负荷不超过一级。总配电长度一般不宜超过200m，每路干线的负荷计算电流一般不宜大于200A.
2.变配电设备的布置应便于安装和维护。高层民用建筑的地下层通常有两层，宜将总配电室（变电所）设在地下一层。柴油发电机宜用风冷式机组，且机房最好设置在地下一层；一是便于通风冷却；二是可与变配电室中的设备共用运输通道。为防火的需要，不宜设置可燃油浸的电力变压器、高压电容器和多油开关，而应采用干式变压器与高压真空开关.各楼层配电室宜设在电气竖井内，一般情况下配电箱与电缆分装在竖井内的不同侧面.
3.供配电系统的网络设计应合理。民用建筑中的低压配电网络多采用混合式配电系统。其中地下室与裙楼部分采用放射式配电，主体部分采用树干式配电。根据负荷大小和楼层层数的多少，决定选用分区树干式还是母线树干式配电系统。树千式的配电形式一般为电缆或插接式绝缘母线槽沿垂直的电气竖井内敷设.
4.要适应建筑的发展。随着经济的发展，新设备、新材料、新功能等不断增多，因此供配电系统应适应高层民用建筑不断发展的需要。供配电系统的设计，是建筑电气设计的重要组成部分，合理与否会影响整个建筑使用功能及安全。
二、合理选择供电设备
（一）高、低压设备的选择
高压设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下的工作要求，同时设备应工作安全可靠，运行方便，投资经济合理。高压刀开关柜的选择要满足变电所一次电路图的要求，并各方案经济比较优选出开关柜型号及一次结线方案编号。同时确定其中所有一次设备的型号规格。
（二）导线、电缆的选择
为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，进行导线和电缆截面选择时必须满足供电所需的发热条件、电压损耗条件、经济电流密度和导线电缆的机械强度等各方面的要求，对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要求。根据设计经验，一般10KV及以下高压线路及低压动力线路，通常先按发热条件来选择截面.再校验电压损耗和机械强度。低压照明线路，因其对电压水平要求较高，因此通常先按允许电压损耗进行选择，再校验发热条件和机械强度。对长距离大电流及35KV以上的高压线路。则可先按经济电流密度确定经济截面，再校验其它条件。
（三）配电所高压开关柜的选择
高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装置，在发电厂和变配电所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用，也可作为大型高压开关设备、保护电器、监视仪表和母线、绝缘子等。
三、电气照明设计
人眼对外界环境明亮差异的知觉，取决于外界景物的亮度。但是，规定适当的亮度水平相当复杂，因为它涉及各种物体不同的反射特性。所以，在实践中是以照度水平作为照明的数量指标。设计中应根据不同场所的特点和作业对视觉的要求确定照度，并应按照GB50034-2004《建筑照明设计标准》的相关规定执行。
照度标准值分级应为0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、5000lx。标准值是以维持平均照度作为照度标准值。
四、火灾自动报警及联动系统
按国标GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范》要求，建筑物火灾自动报警系统的保护共分三级，即特级、一级、二级。
建筑高度为24米及以下的建筑物消防系统设计按国标《建筑设计防火规范》执行，24～100米高的建筑物按国标《高层民用建筑设计防火规范》执行。国标是约束业主、设计单位、施工单位和验收单位强制性技术规定。超高层建筑尚无相应国标，在实际设计中可参照有关国标及国际标准，并依据当地消防主管部门意见，本着安全第一的精神，仔细周详的完成设计工作。
民用建筑的火灾自动报警及联动系统包括：火灾探测器、消防报警控制器、消防通风系统和自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。
（一）关于消防自动报警和自动灭火系统的设计应从以下几个方面入手：
报警探测器安装、报警手段、自动灭火方面、手动灭火方面、通讯设备、挡烟垂壁的设置以及避难层的消防安排等。
（二）其他重要的防火手段，在高层建筑中包括：
防火阀：为了防止烟火沿风管蔓延而设置，因而一般在通风机房外侧装设。通风风管穿越电气设备间时在电气设备间过墙处的风管上的墙内、墙外要各设一个防火阀，使设备间的烟火不能外传，也避免外面的烟火导入设备间。
平时防火阀处于开启状态，火灾时当风管中温度达到70℃，防火阀中的易熔片熔断，防火阀在弹簧的作用下迅速关闭，阻断管道。灭火结束后，防火阀可手动复位。
排烟阀：设于排烟风机的排烟管道上，多位于出户风口附近。排烟阀平时关闭。火灾之初打开，随之排烟风机联动启动排烟，当烟气温度达到280℃时，排烟阀自动关闭。
正压送风系统：正压风机一般处于屋顶，与各层的电动风口联动。火灾初期打开送风口，启动正压送风机，使楼梯间、电梯厅等疏散区域处于较高的风压状态。阻止烟气进入。
火灾报警系统的有效起作用有赖于喷淋系统的可靠工作。当室温升到68℃时，喷淋头的玻璃球会爆破喷洒，此为灭火直接有力的措施，为了监测该系统的正常工作，喷淋系统设水流指示器，湿式报警阀、喷淋阀等探测信号装置，以及时反映水喷淋系统的工作状态。
火灾自动报警及联动系统设计不仅要深刻理解消防规范的相关规定、条文，更要与水暖专业密切配合，了解各专业消防对电气的要求，使设计做到合理、经济、适用。
五、结语
以上论文介绍的概括，结合部分规范阐述一下该系统。就电负荷、消防方面，合理性，安全性作了阐述。建筑工程的电气设计中，需要讲究设计的可操作性、延续性、系统性和整体协调性。所以在建筑工程中尤为重要。
参考文献：
照明系统设计部分包括：光源选择、灯具选择、照度选择、照明方式选择，一般照明与应急照明，相关计算等。
【关键词】负荷；照度
1. 基本情况
（1）随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，人们对有关供配电、照明、防雷接地及弱电等系统的要求越来越高，使得建筑开始走向高品质、多功能领域，并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展。
（2）建筑电气设计是在认真执行有关国家标准和规范的前提下，进行工业与民用建筑建筑电气的设计，并满足保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节约、技术先进和经济合理。
（3）本工程概况：体育交流中心，高52.5米，地上十三层，第一层为商场，二到十三层为办公用房，顶层为机房层。按“高规”划分，属一类高层建筑。
2. 要解决的问题
（1）低压配电系统中负荷等级的划分及对应的供电要求，项目负荷计算以及配电方式，项目中负荷的分类。
（2）照明系统光源、灯具选择，照度计算，一般照明及应急照明等。
3. 解决方案
3.1配电系统设计。
3.1.1负荷等级及供电要求。
电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。
（1）一级负荷的供电可以采用一路高压电源加一路备用电源——应急柴油发电机组供电，当一级负荷容量较大时，应采用两路高压供电。
（2）二级负荷的供电要求“宜由两回线路供电”，设计中常采用一用一备两路高压电源供电或一路高压，另一路备用电源（柴油发电机组）。
（3）三级负荷对供电无特殊要求。
对于一类高层建筑的消防用电按一级负荷要求供电并且采用专用的供电回路。火灾事故照明和疏散指示标志可采用蓄电池作备用电源，其配电设备应明显标志。
本工程为一类高层建筑，消防相关、电梯相关按一级负荷，采用双电源供电。其它动力设备、照明用电为三级负荷。
3.1.2负荷计算原理。
负荷计算一般采用需要系数法。
3.1.3导线选择的原则。
（1）根据计算负荷电流选断路器整定值。
（2）根据断路器整定值选电缆。
（3）导线及断路器选择时要前后级之间相互配合，前一级断路器整定值至少比下一级断路器整定值高一级。
（4）动力设备考虑自启动影响，断路器整定时要选高一级数值。
3.1.4配电方式。
高层建筑低压配电系统的确定，应满足计量、维护管理、供电安全及可靠性的要求。应将照明与电力负荷分成不同的配电系统；消防及其他防灾用电设施的配电宜自成体系。
3.1.5负荷计算及导线选择结果。
3.2照明系统设计。
3.2.1照明系统光源的选择。
电气照明设计的基本原则主要是安全、适用、经济、美观。环境条件对照明设施有很大影响。要使照明设计与环境空间相协调，就要正确选择照明方式、光源种类、灯泡功率、照明器数量、形式与光色、使照明在改善空间立体感、形成环境气氛等方面发挥积极的作用。
3.2.2照明灯具、照度及照明方式选择
灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量，满足环境和作业的配光要求，选择灯具时，除考虑环境光分布和限制眩目的要求外，还应考虑灯具的效率，选择高光效灯具。
根据选择原则，本建筑主要照度标准及光源、灯型选择如下：
（1）配电室、办公室、消防控制室、值班室、商场、门庭：300lx三管格栅荧光灯。
（2）机房、库房：50lx单管荧光灯。
（3）走廊：50lx白炽灯。
（4）厕所：75lx白炽灯。
3.2.3应急照明设计。
3.2.3.1应急照明设计考虑的因素。
应急照明按照用途可分为三类：疏散照明、安全照明、备用照明。
（1）疏散应急照明：为保证人员在发生事故时能快速而安全地离开建筑物所设立的照明。在疏散通道地面上提供的照度最低不得小于0.2lx。安全出口的明显位置还要设有标志指示灯。
（2）安全应急照明：在正常照明突然熄灭时，为保证潜在危险场所的人员人身安全而设置的照明。安全照明照度不应小于正常照明系统提供照度的5%。
（3）备用应急照明：备用照明往往由一部分或全部由正常照明灯具提供，其应急电源主要应来自两个级别的电源：电网电源和自备电源（发电机或集中蓄电池），照度一般为正常照度的10%。
3.2.3.2应急照明灯具选择、布置及控制方式。
应急照明必须选用能瞬时启动的光源，否则，当其不在正常照明运作中一同使用，一旦发生事故，因其启动时间长而不能起到事故照明的作用。
3.2.3.3应急照明的设计。
充分考虑相关因素后，本建筑采用应急照明与正常照明相结合，走廊、楼梯等场所按一级负荷供电，采用双电源，已满足应急照明要求，办公室等场所应急照明采用蓄电池作备用电源，且连续供电时间不少于20min，走道疏散标志灯的间距在20m内，安装高度及其它要求均满足相关规范。
4. 结论
本次设计论文完成了对某办公楼的部分电气设计，通过对该办公楼配电系统、照明系统、防雷接地系统四个系统的设计，综合了电气理论与设计规范及从业多年的实践经验。
建筑电气所涉及的内容繁多，本人目前所掌握的只是其中的一部分，日后当在努力工作的同时，勤奋地学习专业知识，进一步提高自己的专业技能，以期写出更专业的论文。
参考文献
[1]王晓东主编 电气照明技术 北京：机械工业出版社，2003.
[2]胡乃定主编 现代民用建筑电气工程设计与施工 北京：中国电力出版社.
[3]朱银根主编 21世纪建筑电气设计手册 中国建筑工业出版社.
[4]建筑照明设计规范（DBJ133-90）.
[5]高层民用建筑设计防火规范（2001版） （GB50045-95）.
[6]建筑设计防火规范（2001版）（GBJ16-87）.
根据我国《实用供配电技术手册》中的介绍，电力负荷根据其重要级别以及中断造成影响的恶劣程度分为三级，分别为一级负荷、二级负荷和三级负荷。电力负荷的计算可以为电力系统设备的选择以及线路的布置提供依据，能够确保电力系统设备安全运行，保证电力供应的正常运转，服务人民生活以及国家经济建设。通常对10KV供配电系统进行负荷计算时，都要涉及对供配电线路上电气设备的用电负荷计算以及包含电气设备的用户组的负荷计算。
1 电力负荷的分级
通常依据电力负荷对人民生活以及工厂生产的重要性来将电力负荷分为三个级别，具体如下：
一级负荷：最高级别负荷，定义依据为该负荷的中断将造成人员伤亡，另外还会对国家的政治、经济造成重大损失，影响具有重要政治意义与经济意义的关键性单位的正常工作，例如交通枢纽、通信枢纽等。在供电要求中强调保持持续不间断供电的负荷，假如中断将发生中毒、爆炸等严重事故时。二级负荷：次一级别负荷，定义依据为该负荷的中断将造成较大的经济、政治损失，比如产品报废、影响较重要单位的连续运转，或者引起人员较多的场所秩序混乱的情况。三级负荷：其余不包含在一级负荷以及二级负荷情况之内的负荷种类。
电力负荷的分级有利于供配电管理单位针对不同级别负荷确定不同的供配电方案以及电气设备保护方案，确保重点场所、重点设备以及重点科研、外交、经济等单位的顺利运行。
2 10KV供配电系统电力负荷计算方法
10KV供配电系统电力负荷的计算单元为系统内电气设备的电力负荷计算，然后依次上升为电气设备组负荷计算、整体系统负荷计算，对于三相电气设备组的电力负荷计算通常有需要系数法、二项式法，系统整体负荷计算的方法有逐级计算法、需要系数法、单位产品耗电量法、负荷密度法、单位用电指标法等方法。
2.1 三相电气设备组电力负荷计算方法
三相电气设备组电力负荷计算方法主要是用来确定一组特定的三相设备工作负荷的方法，通常计算对象为半小时最大负荷，也就是在全年出现的工作负荷最大的班内平均功率最高的半个小时，主要计算方法包括需要系数法和二项式法两种，具体如下。
2.1.1 需要系数法
该方法主要利用设备容量和与之对应的一个确定的需要系数之间的乘积计算有功功率的方法。该方法简便易行，目前应用最为广泛，适用对象为电气组中设备台数较多同时设备之间容量差距较小的情况。
有功负荷计算如下：
（1）
上式中：为有功计算负荷，kW；为该设备组需要系数，通常查表取得；为该设备组中所有用电设备的总容量大小，kW。
无功负荷计算如下：
（2）
上式中，为无功计算负荷，kvar；为电气组用电设备的平均功率因数角。
视在负荷计算如下：
（3）
上式中，为视在计算负荷。
计算电流如下：
（4）
上式中，为设备额定电压值。
以上各式为确定一组三相电气设备电力负荷的需要系数法，当系统内存在多组三相用电设备时，应将各组的三相电气设备的电力负荷相加并进行有功负荷系数处理，具体如下：
有功负荷计算如下：
（5）
无功负荷计算如下：
（6）
视在负荷计算如下：
（7）
电流计算如下：
（8）
以上各式中，和分别为所有用电设备的有功负荷同时系数以及无功负荷同时系数，视各用电设备运行的具体情况而定，一般分别取为0.85-0.95以及0.9-0.97之间，其余各符号参照单个用电设备组的负荷计算方法确定。
2.1.2 二项式法
需要系数法考虑的情况是系统内所有用电设备的台数较多且容量相差不大的情况，针对系统中存在容量差距较大设备的情况，处理能力较差，因此二项式法的应用由此而来。二项式法考虑了整个系统的用电设备中与平均容量差距最大的几台设备对整个设备组负荷计算的影响，适用于台数较少的电气设备组计算负荷，计算干线、直线以及配电箱等的负荷计算。
二项式法用于计算设备组负荷计算同样也分为针对一组用电设备以及多组设备的情况。具体计算方法如下。有功负荷的计算：
（9）
无功负荷的计算：
（10）
视在负荷的计算：
（11）
电流的计算：
（12）
针对多组用电设备的负荷计算，具体方法如下：
有功负荷的计算：
（13）
无功负荷的计算：
（14）
视在负荷的计算：
（15）
电流的计算：
（16）
以上各式中，Pe为系统中用电设备的容量，为该系统中容量最大的x台设备的容量，其中x值和各系数可查表得出；为各组中的最大值，相对应的，为该最大值对应的平均功率因数角的正切值。在以上计算中，需重点注意，对于系统中存在的非标准负荷持续率的设备，应将其换算到规定的负荷持续率下方可进行计算，具体方法本文不做赘述，可参考《实用供电手册》。
2.2 10KV供配电整体系统用电负荷计算
以上所介绍方法均为10KV供配电系统内用电设备的负荷计算方法，对于不同设备容量以及设备台数的情况给出了不同的解决方法，根据实际计算的结果来看，两种方法均能很好的适应各自所解决的问题领域。针对整体供配电系统，本文将给出以下计算方法。
2.2.1 逐级计算方法
逐级计算方法的基本原理是从单组用电设备组的负荷开始计算，并依次计算多个用电设备组总的用电负荷，当计算中涉及变压器或者较长线路时，应当对其中电能的消耗进行考虑，线路较短时，可以忽略电能损耗，略去不计，多个并列线路的计算中，同时系数均应小于1方可。涉及到系统内部增设的无功补偿装置时，应当在其之前计算所得的计算负荷中减去补偿容量。
2.2.2 需要系数法
整体系统的用电负荷计算中，利用需要系数法对有功计算负荷进行计算时，计算公式如下：
（17）
上式中，Pe为系统中设备的总容量，该容量中不包含备用的设备容量，Kd为系统的需要系数，针对不同的系统设计，该值一般不同，可查相关手册得到。采用需要系数法计算系统总的用电负荷，除有用负荷计算公式参照（2.3.1）外，其他负荷计算方法均与本文2.2小节中的相关计算公式一致。
2.2.3 单位产品/用户耗电量法
10KV供配电系统中，设计对象可能包括企业也可能包括不同的用户，再利用单位产品/用户耗电量法进行负荷计算时，应当以单位产品或者单位用户的耗电量进行计算，系统用电负荷计算方法为用户/产品耗电量与企业产品产量或用户数量的乘积作为总的系统耗电量，有功负荷的计算则是以总的耗电量与单位产品或者用户的最大负荷工作小时数之间的比值作为有功负荷。其他计算负荷的计算公式与方法参照本文2.2中的相关部分。
2.2.4 负荷密度法
该方法亦可称作单位面积耗电量法，以设计中单位面积的设备用电功率作为负荷密度，与相应的计算区域面积的乘积作为总的有功负荷，该种方法一般用于估算用电负荷较为平均的小区居民用电或照明用电，对于负荷区域变化较大的设计区域一般使用较少。具体计算公式如下：
（18）
上式中为负荷密度，A为区域面积。除上式用来计算有功负荷以外，其余包括无功负荷、电流计算、视在负荷计算等的方法与公式均参照2.2节方法进行。
2.2.5 单位用电指标法
该方法与负荷密度法的主要区别在于给定目标区域企业或小区内，单位产品或用户的用电指标，以最大用电指标来进行相关的负荷计算，从而达到有效的保护供配电系统的目的。主要方法为以单位用电指标乘以单位总数，作为总的有功计算负荷，具体计算公式如下：
（19）
上式中，为单位用电指标，N为系统内单位数。除此有功计算负荷以外，其余负荷的计算都参照2.2小节中方法进行。
3 结语
供配电系统的安全运行关系着人民生活以及国家重要职能部门和生产部门的运行，对于国家政治建设和经济建设有着重要的作用，科学合理的对供配电系统进行设计十分必要。本文主要介绍了10KV供配电系统中负荷计算的重要性以及相应的计算方法，针对不同的设计对象，本文给出了几种适用性较为广泛并经过实际计算设计验证的方法，有助于进行合理科学的设计，保证供配电系统的安全运行。
参考文献：
自改革开放以后，我国电力事业的发展脚步明显加快，现在绝大部分地区人们的生活和工作都已经离不开电力能源的支持，人们对电力能源的需求量不断增加，对安全用电的要求也越来越高。电力能源的应用不但可以提高工业生产的效率，同时还可以提高人们的生活质量。建筑工程作为人们日常生活不可缺少的基础设施，其电气供配电的安装质量直接影响着建筑物使用的安全度、舒适度以及方便程度。而且，随着人们生活质量的提高，人们对建筑电气供配电的要求更为严格。但是，目前在建筑电气供配电的安装管理中还存在很多问题，比如技术人员能力不足、设备质量和材料质量不合格、线路敷设不合格、电气防雷接地不足等，这些问题都是当前建筑电气供配电安装管理中需注意的重点工作，施工单位必须高度重视。本文首先对建筑电气供配电系统进行了简要的阐述，然后分析了建筑电气供配电安装管理中需注意的重点问题，最后针对如何改进建筑电气供配电的安装管理工作进行了分析。
一、建筑电气供配电系统
对于建筑电气来说，供配电系统是其最为基本的系统之一。供配电系统的主要作用在于接收电能，变换电能以及对电能进行分配，并将电能输送给各种用电设备。供配电系统的安装主要涉及到五个方面的内容：
（1）电力负荷分级。电力负荷是指电网上用电设备所消耗的功率。关于电力负荷分级，其主要依据是用电负荷的性质以及建筑类别。一般来说，电力负荷可分为三级，即一级负荷、二级负荷以及三级负荷。在选择电力负荷分级时，必须要根据具体的情况而定，切忌随意而为，不以具体情况为基准。
（2）供电电源。供电电源的大小是根据建筑物用电设备的额定电压以及用电负荷量而定的。目前，建筑电气供配电安装中主要会涉及到单相220V电源、三相220/380V电源以及10KV高压供电电源。具体选择何种电源，也需要对实地情况进行具体分析而定。
（3）供电可靠性。供电可靠性通常是指电力系统能够持续供电的能力，它是考核供配电系统工作质量的主要指标之一。衡量供配电系统的供电可靠性是否符合要求，主要需注意以下一些指标，比如用户平均停电时间、系统停电等效小时数、供电可靠率等。
（4）供配电设备。供配电设备是供配电系统中不可或缺的基础部件，通常包括变压器、高压配电装置、低压配电装置等。根据建筑物的类别以及用电需求的不同，合理选择供配电设备的型号以及种类。
（5）供配电系统的接线方式。确定接线方式的主要依据是用电负荷量以及用电负荷的分布情况。目前常用的供配电系统接线方式有放射式、环式、树干式以及其他方式组成的混合式。其中，放射式以及环式的可靠性较高，但环式接线方式的操作比放射式更为复杂。树干式的优势在于投资较少，但可靠性不高。
二、建筑电气供配电安装管理中需注意的重点问题
目前我国建筑电气供配电安装管理中，存在的重点问题有3个方面，下文就针对这三个方面进行一一阐述。
（一）材料设备的质量有待提高
对于任何工程建设来说，都必须要有相应的、合格的施工材料和设备才能保证工程施工的顺利进行。建筑电气供配电安装亦是如此，目前供配电系统中在材料和设备方面存在的主要问题有以下几个方面：
（1）所选用的电缆防腐蚀能力弱，耐压和耐温低，绝缘电阻不高。电缆内部的接头多，线芯与绝缘层的严密性不高；
（2）材料的熔点低、绝缘差、阻率过大、截面积小于了标准值、机械性能差、温度系数过大等；
（3）动力设备、照明设备、插座箱等尺寸不合格、外观差、钢板厚度不够，耐腐蚀能力弱等；
（4）所选用的电线管壁太薄，强度达不到要求，耐折性弱，镀锌层的质量不合格等。这些问题都是建筑电气供配电安装管理的重点，必须要在施工过程中引起高度重视。
（二）室内线路负荷存在不合理
建筑电气供配电的室内线路一般都是敷设在墙壁之上。目前，室内线路敷设存在的不合理主要可从以下几点进行阐述：
（1）在建筑墙体混凝土上安装的暗配线管主要存在保护层不足、折模时外露、管道不通畅等问题。另外，在同一地方出现两根或是三根以上的导管交叉安装也属于不合理安装；
（2）因为线槽或是所选用的导线穿过楼板导致供配电系统的上下防火区存在着空隙；
（3）供配电系统中所选择的原材料质量、规格达不到施工要求，比如钢管太薄、钢管内表面的毛刺过多、管径太小或是太大等；
（4）所使用的穿线管，其弯曲半径过小，并存在着弯皱、死管、弯瘪等现象。管道转弯时，未设置相应的过渡盒或是过渡盒的设置不合理；
（5）替代材料不合要求，比如利用薄壁管代替厚壁管、PVC管代替金属管、黑铁管代替镀锌管等；
（6）未对供配电系统中使用的钢管进行接地设置，亦或是接地设置不牢固。在管道通过建筑物的伸缩缝以及沉降缝时，不按要求设置过路箱，使得管道的安全得不到保证；
（7）在焊接金属管时，不对焊接口的毛刺进行处理，存在着“点焊”以及将管道焊穿等现象。什么地方该使用丝扣连接、什么地方该使用焊接，安装人员不明确。这些问题都是建筑电气供配电安装管理的重点，必须要在施工过程中引起高度重视。
（三）防雷接地工作未落实到位
对于建筑电气供配电安装来说，防雷接地是保证供配电系统安全的关键。因此必须要重视防雷接地的安装工作。目前，在这方面存在的主要问题有：
（1）引下线的截面过小，不符合引雷要求；未将防雷设置与高处屋面的金属体以及构筑物进行有效的连接；
（2）采用非镀锌圆钢作为避雷带，致使观感质量过差，定位不合理；
（3）接地间隔不合理，接地埋深不足，焊接面不够，防腐处理不当，接地电阻过大等。这些问题都是建筑电气供配电安装管理的重点，必须要在施工过程中引起高度重视。
三、如何改进建筑电气供配电的安装管理工作
（一）严把材料设备的质量关，保证其质量符合要求
在建筑电气供配电安装和管理中，必须要重视对材料、设备的质量检验，确保其质量都符合施工要求。在施工材料、电气设备送达施工现场以后，材料管理人员、工程师、质检人员、材料采购员等必须要相互协作，共同检查材料和设备是否符合建筑电气供配电安装的要求，对材料、设备的型号以及规格、性能等进行核实，看其是否与设计一致。清点产品合格证书、质量检验报告、使用说明书、零部件等是否齐全，同时还要进行外观检查，做好开箱记录。在施工过程中，如果对材料的质量产生质疑，应该立即进行现场封样，并将其送至相关部门进行检验，确定合格以后才能投入使用。
（二）室内线路敷设必须要安排专业人员负责
委派专业人员负责室内线路敷设工作，保证室内线路的敷设质量。
（1）要严格按照设计规范下料配管，凡是不合格的管材不得投入使用；
（2）如果配管的长度不合要求，可以在适当的位置设置过线盒，切忌接线；
（3）若薄壁管的内径≤25mm时，可以使用规格不同的手动弯管器；内径≥32mm时，可使用液压弯管器；镀锌管也可按此要求选择。对于PVC管，应该根据其具体情况，选择规格合适的弹簧弯管。在加工内径≥32mm的PVC弯管时，可使用专门的烘箱，保证管皮不会出现变质、裂纹、皱皮等现象。
（4）在对配管进行加工时，若明配管只有一个直角（即90°）弯时，其弯曲半径应比管道外径大4倍左右；若是存在两个或是三个直角弯时，其弯曲半径应该比管道外径大6倍左右。对于暗配管，一般情况下都是弯曲半径要比管道外径大6倍左右。
（5）薄壁管以及镀锌管不得使用割管器切割，需要使用钢锯进行切割。直径≥40mm的厚壁管应该使用焊接方式；直径≤32mm的管道应该使用丝扣连接。
（6）暗配在混凝土上的配线管，其保护层不得低于15mm，消防管线的保护层则不得低于30mm。
（三）防雷接地必须要做到位
目前，对防雷接地的改进主要有以下几个方面：
（1）在接地设置中，若是利用建筑供配电基础钢筋做接地，则主要使用外部以及内部两根对角主筋。在对其进行焊接时，不得使用点焊，必须严格按照要求对各焊接点进行双面焊，且焊接长度为钢筋直径的6倍。
（2）引线的截面必须大于避雷带的截面，搭接处的焊缝必须要平整且饱满，切忌出现夹渣、气孔等不足。如果镀锌层被破坏，必须要进行二次防腐处理。高出屋面的透气管、金属水箱、烟囱、铁爬梯等都必须要与防雷装置有效的连接起来。
（3）避雷脚的位置必须要合理，要进行转角对称布置，接地体的埋深必须大于60cm，各个接地体的间距不得低于5m。
四、结束语
总而言之，对于建筑电气供配电的安装管理而言，必须要对其中的重点问题进行明确，然后再根据具体的要求采取有效的措施，对这些问题进行处理和改进，明确安装管理中的重点，保证建筑电气供配电的安装管理质量。
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中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
一、导言
我国高层楼宇建筑电气系统节能方面现存的一些不合理现状，我们应结合建筑电气系统节能基本原则和多年的知识积累和设计工作经验，从变压器技术经济性选择、降低供配电线路损耗、绿色节能照明、电机拖拽系统变频调速等方面，采取措施做好高层楼宇建筑电气系统节能降耗，有效提高电气系统中电能综合使用效率，降低建筑电气综合能耗，保证高层楼宇建筑中各电气设备发挥出其优良的电气性能。
二、高层楼宇建筑电气系统中存在的问题分析
（一）变压器存在的节能问题
在通常的情况下，高层楼宇建筑的变压器以35KV的电压把电源从城市的变配多当中引入，之后，通过隔层的相应设备以10KV的配电变压器向各机电设备进行馈电。而随着之后配电器的运行的时间的不断延长，所以变压器的损耗所占用的电量逐步增加，其损耗所占高层楼宇的供电系统损耗的电量的10%以上的时候，应该根据实际具体情况是否考虑是否将其淘汰的问题，因为目前现代的高层楼宇的智能化水平已经达到了比较高的层次，大多数配电变压器通过一段时间运行之后就已经不再适应和满足高层楼宇建设和发展的需求。但是，在我国的1990年代以前所修建的高层楼宇当中，有许多目前正在使用的配电电压器已经超过了20年的老系列配电变压器，这些配电变压器具有高损耗的特点，和目前现代社会所推广的新型的节能配电变压器相比较来说要多耗出70%以上的电，并且其负载损耗也要高出大约五成以上。加上这些老的设备长期以来都是不合理地进行运行的，严重缺乏有效的管理和良好的维护，所以其老化的现象特别严重，这就大大增加了变压器进行运行过程中的综合能耗总量。同时，在进行供电系统的设计的时候，以及在确定配电变压器的容量的时候，在一般情况下都认为配电便器是具有负荷能力的，容量应该按照高层楼宇建筑所需要的容量来进行计算符合负载或者接近满负载来进行选择。但是，这种一种比较错误的已经无法适应时展的选型设计的力量，其错误之处在于误认为变压器在较长的事件之内处于“满负荷”运行工况能够大大提高运行经济型、节省建筑电气设计综合投资成本，但是，实际上受到的效果恰恰相反，殊不知变压器是一种能量转换效率超过 95%以上的电气设备，但是其高效率智能在变压器处于 50%～60%负载的状况下才能够获得，变压器能量转换效率和变压器负载率之间并不是完全呈现成正比例关系的，所以我们应该从经济性、技术性、运行高效性等诸多层面，从最大限度发挥变压器最高效率等视角来考虑问题、分析问题、解决问题，合理地进行变压器选型设计。与此同时，在进行变压器选型的过程中，还应当充分考虑变压器运行环境温度、运行方式等其他相关因素，防止出现变压器选型容量过大以及多小等降低变压器运行可靠性，增大供配电系统的电能损耗。
（二）供配电线路的节能问题
在高层楼宇建筑中，使用各型号的供配电导线电缆不计其数。但是因为供配电线线路较多，其在运行的过程中其所消耗的功功率是非常大的，减少供配电线路损耗是建筑电气系统节能的主要部分。但是，在一些早期建设的高层楼宇建筑中通常情况下都普遍存在导线截面选型不合理，布线迂回混乱，绝缘老化严重等许多问题，导致高层楼宇建筑电气系统电能浪费特别严重。并且，随着高层楼宇建筑各机电设备系统对电能需求量的不断增加，就会致使原设计的供配电线路经济截面和电气系统运行时实际需求经济截面间存在严重不匹配情况，造成供配电线路长期运行在低效工况状态，线路损耗大大得到了增加，影响了建筑物内部各个机电设备系统正常运行，并且还较大程度上降低了高层楼宇建筑的综合服务能力和水平，同时，线路上巨大的电能损耗还能够给住宅用户增添额外用电负担。
（三）照明系统的节能问题
在很多高层楼宇建筑照明系统中，因为传统设计理念以及设计方案还没有较好地和现代高层楼宇建筑发展有效地进行接轨，很多楼宇建筑电气系统中存在照明系统光源灯具类型选择不合理、匹配性能差、照度设计难以达标和智能节能控制管理水平低、综合服务差、能耗较大等等许多问题，导致了高层楼宇建筑照明系统无法发挥其应有的良好灯光效果，这不仅导致了很大的电能资源浪费，还严重影响了人们正常工作、学习、休息质量。早期的高层楼宇建筑中有很多还依然用白炽灯，十分不利于建筑物长远节能经济 的发展。9W 紧凑节能型荧光灯和 60W 白炽灯是具有大致相同光通量。紧凑型荧光灯和白炽灯特性参数比较能够知道，两种灯具光通量大致是相同的，1 只紧凑型节能灯具开始投资售价大概是 37 元人民币，白炽灯为 1 元人民币，从初始投资来看，白炽灯综合投资成本要远远低于紧凑型节能灯具。然而，从一年的运行费用来看，紧凑型节能灯具经一年运行后，不仅其节能费用收回了灯具前期投资成本，同时还节省了 9.2 元人民币。而在高层楼宇建筑中，照明灯具的数量是非常巨大的，如果在建筑电气照明系统中合理选择节能灯具，所获得的经济效益应该是非常可观的。
（四）电机拖拽系统的节能问题
电机拖拽系统是现代高层楼宇建筑智能人性化服务水平的重要体现之一，同时还是建筑电气系统一个较大的电能消耗单元。我们在日常运行维护过程中发现，电机拖拽系统普遍存在着运行方案的设计不合理、需求调度智能分配自动化水平低、综合维护措施不到位等许多情况，导致建筑电气系统中的电机拖拽系统长期运行在低效工况区，不仅造成大量的电能浪费，同时还由于电机拖拽系统长期处于不平衡运行工况，大量发热降低电机系统综合使用寿命。
（五）日常运行维护管理措施的节能问题
目前，在许多高层楼宇的建筑中还存在非长明灯没有得到实时控制长期处于运行状态；办公室人员的节能意识不强，没有养成随手关灯、关风扇、关空调、关电脑等习惯，经常出现电脑、空调、甚至灯具等 24 小时运行情况；空调温度调节过高或过低，一方面降低了空调系统的舒适性能，另一方面增加了额外大量电能损耗，增加了建筑电气系统能耗。因此，在日常工作中，培养办公室、工作人员等的节能降耗意识，并对整个电气系统实施合理完善的检修维护，在一定程度上可上海交通大学工程硕士学位论文 高层楼宇建筑电气节能技术研究以推动建筑电气节能工作的顺利开展。
三、高层楼宇建筑电气系统节能技术应遵循的原则
（一）适用原则
就是首先要在满足建筑物内部各机电系统正常运行动力需求和营造良好人工环境必要能源要求的基础上，根据机电设备对于电力负荷容量、电能综合质量、以及供电可靠性等方面，来优化高层楼宇建筑供配电系统，促进整个建筑电气系统中电能资源得到充分合理的利用。
（二）实际原则
在技术性满足高层楼宇建筑电气系统需求时，要结合工程实际情况充分考虑实际应用经济效益，并合理选用先进的节能设备及材料，使在节能过程中增加的投资成本能够在较短的时间内通过节约电费等手段将其收回，提高整个建筑电气系统经济性能。
（三）优化节能性原则
要充分考虑高层楼宇建筑内部的电气负荷类型、容量、以及用电等级等因素，并采取相应技术措施减少或消除与发挥高层楼宇构建物功能无关的电能消耗，比如：通过控制系统优化降低电气设备自身电能浪费；通过综合布线优化方式建设供配电线路上的电能消耗；通过变频调速提高电机拖动系统综合运行效率等，这些是建筑电气系统节能主要切入点。建筑照明系统节能设计应遵循绿色节能照明要求，即高层楼宇建筑物绿色照明并不只关心照明节能方面，还应从有益于提高人们实际生产、工作、学习效率、以及生活质量等方面进行充分考虑。因此，建筑电气系统节能技术研究应始终贯彻以人为本、经济舒适、科学合理、技术经济、节能降耗、以及绿色环保等原则。
四、高层楼宇建筑电气系统节能技术方案
（一）配电变压器节能技术方案的总体思路
配电变压器节能经济运行方式的优化分析研究，可以从变压器运行有功功率损耗最小、无功功率损耗最小、以及综合运行功率损耗最小三种组合进行讨论。如要求从节约有功电量为主角度入手进行变压器节能经济运行方式研究时，则应按变压器有功功率经济运行方式进行优化比较分析；如要求从提高变压器运行功率因数为主角度入手进行变压器节能经济运行方式研究时，则应按变压器无功功率经济运行方式进行优化比较分析；如需要兼顾两者或以降低供配电系统网损为主角度入手进行变压器节能经济运行方式研究时，则应按变压器综合功率经济运行方式进行优化比较分析。高层楼宇建筑电气系统节能不仅要考虑有功功率节能方面，同时还要考虑无功功率节能特性，因此，在进行变压器节能经济运行方式优化分析比较时，选择兼顾有功功率和无功功率两者的供配电系统网损最小的节能经济运行模式。
变压器空载运行只能够和功率损耗的计算公式为：。
（二）确定变压器间负载经济分配
由于高层楼宇建筑通常是由几台变压器同时分列运行供电，即在建筑电气系统中变压器有功功率和无功功率总损耗为所有变压器损耗的总和。从大量文献资料和实际设计工作经验可知，在建筑物内部用电负荷总量不变，且变压器运行方式也处于不变条件下，变压器间负载量的分配不同其变压器系统总有功损耗和无功损耗也会有很大差别。因此，在多台变压器单独运行或并列运行模式下，需要对变压器间的总负载进行经济分配，从而使各变压器均运行在最优工况条件下，使变压器总有功功率损耗和无功功率损耗降到系统最低值，达到节能降耗的目。
（三）保持配电变压器三相负荷实时平衡
当配电变压器三相负荷处于不平衡状态时，就会造成变压器三相压差过大，从而产生负序电压，导致供配电系统电压发生波动，影响电压质量和供配电系统安全可靠运行。由于变压器某相绕组中负荷电流过大，就会导致该绕组的铜损增大，增大变压器损耗；负荷三相不平衡还会造成变压器内部磁路发生不平衡，从而形成大量的漏磁通，且在流经铜皮、变压器铁心夹件等部件，就会发生发热现象，增大变压器内部杂散损耗。因此，在高层楼宇建筑电气系统设计、施工、以及后期运行维护过程中，应该对电力负荷进行充分统计分析，设计出高效经济合理的供配电系统布线方案，并采取先进的技术手段措施，保持变压器运行时其三相负荷长期处于近似平衡工况；变压器选择应尽量选在负荷中心位置。并在后期运行维护过程中通过监控系统实时监测供配电系统电压水平，并对不合理运行工况进行及时调整；对于高层楼宇建筑中的大容量单相电气设备，应设专用单相变压器，并直接接在供配电系统的高压网络上；同时采取相应无功补偿及消谐装置，提高供配电系统功率因素，保证高层楼宇建筑电气供配电系统安全稳定、节能经济的高下运行。
（四）选用新型节能变压器
从大量实际工作经验来看，当配电变压器运行过程中其过电压水平达到额定电压值 5%时，其内部铁损量将会增加到 15%；而当配电变压器的过电压水平达到额定电压值的 10%运行，其内部铁损量则会急剧增高到额定时的 50%以上，且变压器内部空载电流值也会大幅度增加，从而增大了供配电系统中的无功损耗总量。因此，选用新型节能配电变压器对提高建筑电气系统电能使用效率具有非常大的工程实际意义。自动调压器是一种可以自动跟踪供配电系统中输入电压值的变化（主要由电力系统中负载波动引起）值而通过内部电压的自动调节，保证整个电压输出稳定。自动调压器实际就是一个恒定输出的三相自耦变压器，它可以在供配电系统电压处于 20%波动范围内，利用内部相应控制器对整个电压进行动态调节，保证其输出电压的恒定，从而有效提高供配电系统的供电电能质量水平，保证建筑电气系统高效稳定的运行，达到节能降耗的目的。
（五）供配电线路节能技术方案
在进行高层楼宇建筑电气系统设计时，应该根据建筑物内部机电设备负荷容量及分布、供电距离、机电设备特性等因素，进行科学合理布线。整个供配电系统结构应尽量简单清晰可靠，且各机电设备系统配电级数不宜超过三级。供配电线路是整个高层楼宇建筑电能输送直接载体，其动力干线、支线等线路是一个错综复杂的交叉性互联网络，其总长度较长，通常在数万米甚至几十万米以上，线路上电能总损耗量相当大，所以供电线路节能技术方案研究也是建筑电气系统节能研究的一个重点。
（1）合理选用导线类型
从技术经济性角度出发，选用电导率较小的新型材质导线。在工程实际应用中发现铜芯电缆传输电能效率最佳，但由于铜的成本较高，因此在进行线路布线方案设计时，要充分结合节约用铜，经济实惠原则。对于负荷容量较大的一类、二类建筑中应选用铜导线，而对于三类或负荷量较小的其它建筑物中宜选用铝芯导线，以提高其经济性能。
（2）减少输电线路长度
在进行变配电所选址规划设计时，应尽量将其设置在靠近负荷中心位置，且变配电所的低压配电室应尽量靠近建筑物强电竖井部位，以缩短馈电线路的供电距离，减少线路中电能损耗，达到节能降耗的目的。
（3）增大线缆截面
在高层楼宇建筑电气系统设计时，不可避免的会出现某些机电设备距离馈电系统较远的情况，这样在进行较远线路选型设计时，除了要满足线路基本载流量、动热稳定、电压降、以及保护配合需要等基本功能条件下，应可根据工程实际情况选择大一级线缆截面，从而减少线路损耗。从大量工程实际数据来看，当馈电线缆的截面小于 70m时，如果其馈线线路总长度超过 100m，增加馈电线路一级线缆截面可以达到很好的节能经济效果。
（4）采取就地无功补偿措施
高层楼宇建筑电气系统中，如果向供电点较远且无功功率需求较大的电气设备供电时，除了采取上述措施外，还应采用就地无功补偿措施以减少线路上相应无功传输损耗，保证电气设备高效稳定的运行，到达节能降耗的目的。
参考文献：
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
一.前言
伴随着我国的建筑行业的不断发展，建筑的功能日益多样化，人们对建筑的舒适性和安全性都有了更为严格的要求，因而，在进行建筑施工过程中，整个建筑的供电系统和防雷接地工作，也渐渐被提升到新的高度，在笔者多年的电气设计施工，和相关的供电系统和防雷接地工作经验中，笔者发现，供电系统；在保证供电可靠性的前提下应尽量满足电源的质量要求、减少电能损耗；防雷接地；内部防雷与外部防雷相结合，保障人身安全，避免建筑和电气设备造成损坏；在设计、施工和维护方面也给人们带来许多方便。
二.电气设计中的防雷接地分析和探讨
为了把雷电流迅速泄人大地，以防止雷害为目的的接地叫做防雷接地。在做办公楼的防雷接地设计前，首先根据办公楼等效面积和办公楼所在区域的年平均雷暴日等参数计算年预计雷击次数，再根据年预计雷击次数确定办公楼的防雷类别，最后按照《建筑物防雷设计规范》的要求进行设计。办公楼的防雷接地分外部防雷和内部防雷两类。
1.外部防雷措施探讨
外部防雷系统由接闪器、引下线、接地带、接地极等有机组成。缺一不可。设计时，首先根据土建所提条件，确定选用何种形式的接闪器、引下线、接地带和接地极。不同结构形式的建筑物，选用的外部防雷系统各不相同。
在办公楼设计中，经计算年预计雷击次数为0.159 97 次/a，属于第三类防雷建筑物。采用Φ10 圆钢避雷网暗敷于屋檐及女儿墙上作为接闪器，凡突出于屋面的物体均与避雷网可靠连接。避雷网网格大小不大于20m×20m 或24m×16m。屋面避雷网与所有柱内的主筋牢固焊接，利用柱内钢筋作为引下线，引下线在地下800mm 外引线与接地扁钢牢固焊接，其中2～3 根引下线在地上500mm 处引设断接卡供检测用。室内接地带利用基础及地梁内主筋，并与引下线牢固焊接，在底层引出地面供配电箱接地用。利用基础内钢筋作为接地极。当测试接地电阻不够时，由扁钢接地带外引增装角钢接地极，角钢接地极埋于地下800mm。办公楼接地电阻值
2.内部防雷分析
内部防雷系统的作用是减少建筑物内的雷电流和所产生的电磁效应以及防止反击、接触电压、跨步电压等二次雷害。办公楼的防雷设计中，内部防雷主要包含浪涌保护和等电位联结两种方式。
（一）浪涌保护
所谓浪涌，指的是超出正常工作电压的瞬间过电压。在办公楼中，为防止电子设备遭受雷电浪涌而损坏，故需作浪涌保护。浪涌保护通过安装浪涌保护器（SPD）来实现。浪涌保护器的作用是泄放浪涌电流、限制浪涌电压。在办公楼设计中，采取分级保护、逐级泄流的原则。在电源的总进线处安装放电电流较大的一级浪涌保护器，每层配电箱及电梯配电箱内设二级浪涌保护器。
（二）等电位联结
等电位联结的目的是减小防雷空间内各金属部件以及各系统之间的电位差。做法是用联结导体将处在需要防雷空间内的防雷装置、建筑物的金属构架、金属装置、外来导体、电气装置或电信装置等联结起来。等电位联结分总等电位联结（MEB）和局部等电位联结(LEB)。总等电位联结作用于全建筑物，它在一定程度上可降低建筑物内间接接触电击的接触电压和不同金属部件间的电位差，并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害。在一局部场所范围内将各导电部分连通称作局部等电位联结。在办公楼设计中，采用总等电位联结，电源进线做重复接地。变配电室设一个总等电位MEB 箱,将建筑物内保护干线、设备进线总管等进行联结。总等电位联结线采用BV-1×25mm2 线穿SC32 管。总等电位联结均采用等电位卡子，禁止在金属管道上焊接。各层动力配电箱及休息室卫生问内安装局部等电位LEB 箱进行局部等电位联结，根据需要也可在计算机中心、安防、电信、消防等有电子设备的房间内做局部等电位联结。
三.电气设计中供电系统的分析探讨
1.科学设计供电方案
办公楼电气设计时，首先要确定办公楼的供电方案。办公楼供电要在保证供电可靠性的前提下满足电源的质量要求，并减少电能损耗。
在本办公楼中，无消防泵和消防电梯，只有应急照明和消防疏散指示标志，因此，应急照明和消防疏散指示为二级负荷，其余为三级负荷。办公楼的电源由上一级降压站经10KV 架空线路及10KV 电缆进一层变配电室，变配电室内设10KV 干式变压器1 台，把10KV 电压降至380/220V 后，为本楼的用电负荷供电。应急照明和消防疏散指示标志等二级负荷采用EPS 应急电源供电。
2.严格加强对负荷的计算
之所以要进行负荷计算，主要是因为办公楼的用电设备工作时的实际负荷不等于设备的额定负荷（安装容量);在设计时,如果直接采用额定容量进行设计势必会造成浪费,因此必须先进行负荷计算,算出全部设备的实际负荷,以便正确选择供配电系统中导线、电缆、开关、变压器等电气设备，还可以计算出全厂的电能需要量、电能损耗以及选择无功补偿容量等，做好办公楼在电气上的节能措施。负荷的计算方法有需要系数法、负荷密度法、单位指标法等。由于需要系数法比较简便，因而低压母线上的负荷计算多采用需要系数法。
式中：Kt 为同时系数；Kn 为需要系数；Q30 为用电设备组无功计算功率（kvar）；P30 为用电设备组有功计算功率（KW）；S30 加为用电设备组视在计算功率（KVA）；Ijs 为计算电流（A）；Pe 为用电设备额定功率（KW）；cosΦ为功率因数。办公楼设计中，在低压母线上进行无功补偿。利用上述公式逐级计算后，即可得出无功补偿容量。计算出的无功补偿容量为120kvar，补偿后，10KV 侧的功率因素可达0.98，满足供电部门的要求。补偿后的总的视在计算功率为251KVA，选用400KVA 的10KV 干式变压器,变压器负载率为62.75%。
3.低压配电网络
低压配电网络，是指从终端降压变电所的低压侧到用户内部低压设备的电力线路，其电压一般为380/220V。
（一）供电系统的合理配置
为便于维修，多层建筑宜分层设置配电箱，每套房间宜有独立的电源开关。单相用电设备应适当配置，力求达到三相负荷平衡。办公楼共有四层，每层总面积较大，在不同位置各有两个电间，故在每个电间内分别放置动力配电箱1 台，为本层的照明箱及动力负荷供电。
（二）用电质量要求低压配电线路应当满足用户用电质量的要求
电能质量主要包含电压和频率两个指标。电压质量除了与电源有关以外，还与动力、照明线路的合理设计关系很大。在设计线路时，必须考虑线路的电压损失。一般情况下，低压供电半径不宜超过250m。插座和照明应分别在不同供电回路。照明系统中的每一单相分支回路电流不宜超过16A，光源数量不宜超过25 个。插座回路中每一回路插座数量不宜超过10个；电能质量的频率指标在我国规定工频为50Hz，是由电力系统保证的，它与照明、动力线路本身无关，但超过了规定值，将影响用电设备的正常工作。
（三）结合工程实际选择合理的接地方式
配电网络主要有放射式、树干式和混合式3 种接线形式。在办公楼设计中，采用放射式与树干式相结合的供电方式。动力负荷采用放射式供电，照明用电采用混合式供电。
四.结语
加强对建筑的电气设计中的供电系统与防雷接地工作，对于提高建筑的整体安全性能和稳定性有着十分重要的作用，在此过程中，要不断加强设计人员的综合素质培养，提高其设计的专业技能，结合具体的工程的实际情况，从而确保整个工程的安全性。
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中图分类号：TE08文献标识码： A
一、电力节能设计的重要性
1、电力节能设计有助于优化电网结构
加强节能技术在供配电设计中的应用，大力推行电力系统的节能措施，有助于提高电网的运行速度，优化电网结构，保证电力系统的安全运行和健康发展。
2、电力节能设计能够促进企业结构优化
科学合理的电力节能设计能够促使新能源的开发和利用，可节约现有资源及促进企业结构优化。电力行业的不断发展，电力节能成为电力系统发展的必然选择，大力推行、实施电力节能，优化电力行业的产业结构，为电力行业的稳定健康发展起到了决定性的作用。
3、电力节能设计能够控制购电成本的增加
新能源的利用，使电价的成本投入过高，由于发电能源不同，企业间也存在着较大的利益差距。为了解决这一问题，很多大型大力企业开始实施电力节能技术，科学合理的电力节能设计有利于提高电能的利用率，降低电价的投入成本，增强企业的竞争力。
二、供配电设计中节能技术的探讨
1、供配电线路的设计
从结构因素来看，电力线路可划分为电缆线路和架空线路两种，这两种线路都是通过金属导线来进行电能传输的，在电能传输的过程中，线路存在功率损耗，而功率损耗同线路电压、电阻、功率因数等相关联。由功率损耗的计算公式得知：负荷功率值固定时，功率损耗与电压、功率因素成反比，与电阻成正比。通过这一关系，可利用降低电阻的方法来减少线路损耗，而电阻与导线长度、截面积、电阻率相关，故通过缩短导线长度、增大导线截面积、选择电阻率小的导线材料来减低功率损耗。
2、选用符合节能要求的照明设备
照明设备与人们的日常生活息息相关，因用量非常大，这就对供配电设计中的节能技术提出了更高的要求。
（1）选用节能灯具
在建筑照明中，尽量采用节能效果好的节能灯具，提倡使用绿色照明，即在有益于提高人们生产、工作、学习效率和生活质量，保护身心健康的基础上达到节约能源、保护环境的目的。所以在人们的日常生活中，要在不断的加强节能意识的同时，将节能做到实处，在满足人们生产生活要求的条件下选择节能率高的灯具，还需根据不同的环境和场所选用不同的照明设备。例如，高压钠灯以其发光率高，透雾性好，但色温低，光色偏暖，显色指数在40-60之间，颜色失真度大的特性，主要用于路灯或广场照明。
（2）充分利用自然光
自然光的利用已经成为建筑物设计中的重要因素，尤其是在建筑工作的人们对自然的向往，并且自然光具有杀菌消炎、治疗抑郁、舒缓心情等作用，采用自然光进行照明，可以减少电能的使用率，是一个良好的节能措施。
（3）采用合理的灯具控制方式及灯具开启的时间
为最大限度的节约电能，应根据实际需要合理选择照明灯具的控制开关，以实现节能的效果。另外，可以加大力度普及节约能源的知识，提高人们节约能源的意识，对企事业单位，实行严格的照明管理制度，选派制定人员，每天进行巡查，通过管理制度，最大限度的达到节约能源的效果。
3、合理选用变压器
变压器是电压变换设备，广泛应用于电力系统，特别是10kv和35kv电压等级的变压器，据统计目前在网运行的10kv和35kv级变压器约10亿kva以上。因数量大、运行时间长，变压器在选择和使用上存在着巨大的节能潜力，特别是量大面广的10kv和35kv级变压器。选择高效节能产品，对节约能源具有重要意义，还可以降低变压器的运营成本。因此，选择变压器时，应选用低损耗节能型变压器，如S10以上的系列。对于高层建筑、地下建筑、化工等单位及对消防要求较高场所，宜采用低损耗节能型干式电力变压器。对电网电压波动较大，为改善电能质量，可采用有载调压电力变压器。
4、人工无功功率补偿
在工业领域进行供配电设计时，为降低线路的功率消耗，可通过选择合适的电动机、变压器等电气设备达到提高自然功率因数的目的。除此之外，可以采取人工无功功率补偿的方式，提高功率因数来减少能源损耗。在采取人工无功功率补偿措施时，采取并联电力电容器及谐波治理措施。另外，在采取无功补偿时要注意平衡性，即低压部分的无功功率由低压电容器来补偿，高压部分的无功功率则由高压电容器补偿，并根据具体工程来选择集中补偿、分散补偿等方式进行无功补偿。
5、省电装置的应用
增加特殊的电磁结构，即通过串联电抗器及并联接入自耦调压器和外加独立相位调整兼消除高次谐波线圈，一起固定在一个三柱式铁芯上的综合型节电装置。该装置具有以下功能和特点：
（1）调整电压幅值及稳压
有些用电单位供电电压偏高，导致电气设备用电量增加，使用寿命缩短，同时加大了线路损耗，通过该装置的电磁平衡原理来调整用电设备电压的平衡度和稳定性。
（2）减少电动机的启动电流
通过磁力作用及节电装置内部串联电抗器，可对电动机启动电流起到一定的抑制作用，一般可将启动电流减少到2-3倍的额定电流，尤其是多台小型电机时节电效果更为明显。
（3）降低线路、变压器及电机绕组的铜耗
谐波高频率上升，高频电流增大，导致交流电阻增大，线损增加。通过该装置平衡三相电压，抑制了高次谐波，由此降低了线路、变压器及电机绕组等的铜耗。按铜耗公式P=12R计算，减少电流值及电阻值对铜耗有明显的减少。
结束语
在中国能源耗费中，电力资源的耗费所占的比例比较大，在供配电规划中施行节能办法十分重要。关于电力企业来说，电力节能的实行有利于电能质量的进步，对优化资源配置也有较高的影响。并且，电力节能一旦实行，对优化电网构造、控制购电成本来说有重要意义。在供配电设计中，应优化电力设计、正确选电气设备、加强照明灯的节能设计等措施，减少了电力能源的耗费，进一步确保了电力行业的稳定发展。
参考文献
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