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电气设计论文:现代建筑电气设计论文
1现代建筑电气设计日常所见的问题
1.1用气以及用电的安全隐患
在我国，每年都会有许多因用电而发生的事故，对社会也造成了极大的影响，同时也引起了相关部门的高度重视，虽然我国颁布了一些相关法律法规，但是，在日常生活中，还是有很多常见的事故发生，导致这些问题的发生原因大多数是一些设计问题，解决相关问题还要从本质上入手，对设计进行完善，减少相应的漏洞，避免事故的发生。
1.2电气在设计上无法满足用户要求
在设计过程中，许多的电气设计从理论上来讲是不符合标准的，并没有解决就开始进行施工，从而导致事故的发生。在进行施工时，最主要的是看工程师的影响，如果工程师的能力不强或存在缺陷，是无法达到设计要求的，从另一个方面来说，建设者为了追求更高更多的经济利益，在材料上进行减材减料，在材料选择上，选择一些标准低而且投资量相对少的设计，当设计投资生产过后，电气系统没办法达到客户的需求，在使用过程中，经常出现一些故障，使用户苦不堪言。
1.3在消防系统上不够完善
在没有发生事故之前，消防系统是没有太多的用途，但是一旦发生事故时，则会发挥着重要的作用，它涉及到住户的生命安全以及财产安全上的问题。可是我国的消防系统并不是非常的完善，在验收标准上，也没有严格要求，房地产商也不是很愿意做太大的投资，电气工程师也不专心踏实去做。不完善的消防系统存在着大量的弊端，所以在现代建筑电气设计中应该需要进行大量人力和物力的投放。
2建筑电气设计的主要任务是提高安全性
建筑电气安全性和性相当重要，只有保障这两者才能使系统正常运行，才能做到安全用电。在现实生活中，相关部门对其重视度越来越高，但效果并不明显，用电事故常有发生。这就要求各个部门更加重视，并采取强有力的措施进行防范，避免发生电气事故。
2.1对绝缘材料进行进场检查
在电气中一些电气设备绝缘性不好，因此，导致了很多安全事故，所以要求相关人员必须严格检测绝缘材料是否达标，并根据要求使用绝缘体材料。另外还要保障电线的质量，在现场需进行仔细确认，保障电线的完整性，一旦发现有缺损的电线应立即停止使用。
2.2对过载、短路的设计进行保护
在实际中一旦发现电气线路出现短路或过载，应立即切断电源，因为此时，电流倍数会呈现出快速增长模式。因此，要对其进行保护是十分必要的。在设计的过程中我们要确保过载的安全性和合理性。除此之外，还要观察熔断电流的合理性，注意其额定电流和熔断器额定电压。
2.3需对漏电进行保护设计
漏电现象是造成安全事故的主要原因，因此要引起重视，因为人一旦触碰到就会受到电流带来的伤害，对生命安全造成威胁。根据目前现状和国家规定的要求来看，一般将参数都选择在30mA.s来进行设计。根据以往设计经验显示，此参数较为合理，且能够达到预期的效果。但是漏点问题不能小觑，关系着人的生命安全，因此，在进行设计保护时应注意两点：（1）相关人员需仔细阅读检测部门文件报告；（2）严格遵照规定，达到国家标准《漏电电流动作保护器》的需求，对CCEE人员进行认证。
2.4对接地设计进行保护
对接地保进行护是在建筑安全电气设计中最重要的实施，是针对人身安全来设计的，防止受到电击，与此同时，能防止接地引起的火灾。在电气系统中，回路中有相当大的接地故障电流，导致开关自动转动，所以应该及时切断电源，从而起到保护措施，如果电源不能快速的切断，也能对电位进行很好的保护，从而起到保护人身安全的作用。
3完善的现代建筑电气设计
3.1电气安全隐患
随着时代科技的不断发展，建筑的安全重视问题也得到了更多的关注。建筑电气在设计过程中，需要有很好的安全性，才能以防事故的发生。在传统建筑过程中，常有设计失误从而导致电气漏洞的现象。在现代建筑电气中，需要从设计入手，从本质上避免事故的发生。在电路中，需要对建筑设计合理的保护，防止用户受到误伤。所有的电线都需要选取有质量保障的绝缘材料，确保在使用过程中建筑物不会产生漏电的情况。
3.2建筑电气设计需要基于用户提出的要求
用户的需求，简单的来说就是设计的用途，建筑电气在设计过程中，需要满足用户的需求，同时还需创造更多的经济体系。如果在使用过程中出现断电迹象，电气设计系统是失败的。因为的电气工程师会考虑到综合因素，会对用户在使用过程中做初步的评估，为负载量留出富余的空间，并设计合理的电气系统。
3.3在建设中加强建筑消防系统
好的建筑电气设计应该尽较大的能力来对消防系统进行完善，来提高在建筑设计上的安全性，对用户的财产安全和生命安全进行保障。现代建筑消防系统体现在火警扑灭一体化，要求在建筑物中建有报警控制系统、火灾探测系统、自动喷水扑灭系统。系统的供电线路需要进行从新设置，其目的是在发生火灾时，可以进行电线输电，保障建筑重要环节，消防系统也是智能化水平较高的铺设。
3.4设计环境友好的电气系统
我国属于资源大国，在消耗能源方面，到处可以看见浪费资源的迹象，如果我国想变成资源节约型国家，必须按现代建筑电气设计发展的方向走下去，在不降低建筑质量情况下，尽量做到节约能源。在电气设计上，将电量安置在供电边上，尽量减少对线路消耗的功率；需要选择面积较大的导线，因为能减轻电路中的损耗。一般来说，想要实现节能设计的环保，就需要有相对应地系统投资。
4结束语
电气工程师在进行电气系统设计时，需要满足国家标准、经济节约、设计合理等很多复杂条件，确实很不容易。在研究过程中，列举了我国现代建筑电气设计中的解决问题的办法，这样不仅能帮助工程师在设计过程中设计出既舒适又安全的电气系统，在建筑功能上，还能起到发挥理论支持。
作者：赵炯 单位：甘肃省建筑设计研究院
电气设计论文:现代电气设计建筑电气论文
一、建筑电气设计概述
1.建筑电气设计的基本原则
充分满足建筑物的使用功能建筑物的电气设计最终目的是为了满足人们对于消费品的使用功能。一般考虑到的使用功能有：照明的亮度、显色指数；运输通道的畅通，色温、空调温度的舒适度等，也包括一些特殊的工艺要求。这些大大小小的所有的要求都需要在建筑电气设计时得到充分的考虑，设计成果要充分的保障这些功能能够得到满足。并且随着生活水平的提高，人们用电量会有所提升这一点要做出一定的预测，电气的设计要留有一定超额设计。不能够过于紧凑，以防出现用电高峰期或者突然的超负荷工作。充分考虑经济条件和节能环保在当今世界，节能环保是社会发展的主要趋势，所以在建筑电气设计时需要充分的考虑节能问题，以节能环保为设计理念和主要的原则。但是在节能设计的同时也应该考虑到经济性。在节能设计和经济效益之间一定要找到一个平衡点，来达到好的节能效果和经济效益，避免一边倒的情形发生。比如一些电气设计对于建筑功能的发挥没有多大益处，那么这些电能的损耗就是无用的，所以设计时要采取合适的方法来避免这些不必要的损耗。这也使得建筑电气的设计更加符合使用者的要求和更好的发挥建筑本身的功能。
2.建筑电气设计需要实现的目标分析
总体来说，建筑电气设计是为了满足使用者的需求。建筑电气的设计是以一定时间内，使用者使用电负荷作为建筑用电数据作为参考，也要有一定超负荷的预测，合理的设计出未来的电路。要确保电气设计能够使得电力设备正常的运作，并且在电力设计有效期内不会出现大量的电路的更改。同时对于建筑电能质量，建筑物内部用电设备工作情况要保障其正常的运作，以免影响人们的正常工作和生活。
二、建筑电气设计中的问题
1.安全是建筑电气设计的重要基础电力供应配置
电力是建筑一切电气设施的动力源泉。没有了电力，建筑也就是去了很大的价值。电力是稳定供给才能保障居民的正常生活。在现代化的建筑电气设计一般都至少有两个独立电源来确保电力的供应。两个电源相互独立，又相互备用。一旦一个电源出现故障，其他的独立电源就会继续供电，这样就不会影响到整个建筑的电力供应，也会更加安全。通常是不会出现停电导致的事故。比如电梯，加热设备等。对于一个建筑到底需几个独立的电源，和每个电源负荷大小的问题，应该根据当地的电网条件决定。
2.供电线路的选择
随着社会的发展，人们的生活离不开电，同样建筑也离不开电，建筑没有了电就不能满足人们的需求。所以电力的供应是建筑必须设施。所以建筑的电气设计及其重要。安全性是建筑电气设计的基础。要做到建筑的电气设计的安全性，首先要考虑到供电线路的选择，在一般的居民建筑中，各种电路复杂繁多，为了保障安全性和稳定性，供电电路的主线截面不能随意更改。如果线路截面变小，电路电阻就会变大功率过载的情况下将会导致电路发热，严重的可能导致火灾的发生。所以供电线路的选择对于建筑电气设计的安全性是非常必要的。
3.电气设备的接地设计
现代社会中，电气设备诸多复杂，有电视，电脑，洗衣机，冰箱等都需要接地保护。通常，电气设备都是通过保护接地系统的重复接地与共用接地体相连，为了保障使用者的安全，通常规定共用接地体的电阻不应大于1Ω。
4.建筑的消防控制设计
建筑的消防设计也就是火灾自动报警灭火系统。主要是为了实现建筑报警灭火自动化。火灾自动报警灭火系统主要包括四个部分，分别是：火灾探测器、消防中心和气体自动喷射灭火，分区消防报警控制器及自动洒水灭火系统。对于消防线路设计要求消防管线穿金属管或者暗敷。其主要的目的是保障在发生火灾后消防线路可以正常使用，能够确保信号和命令正常的传输。在整个防火系统中，消防水泵的线路和控制尤其重要，如果消防水泵的线路出了故障，那么其他所有的消防设施和线路都是徒劳。所以消防水泵的设计一定要多一层保障，通常采用两条线路通向消防水泵，一条由引至消防水泵控制柜；另一条线路则是引至消防控制室。由这两条线路便可以确保消防控制的顺利完成。以免出现特殊情况下某条线路不畅通，使得信息不能够传达，造成了火灾抢救的时间。同时这一点也能够确保建筑电气的安全性。
5.建筑电气设计中经济性问题的分析
为了提高建筑电气设计的经济性，必须重视强电环节。建筑电气的强电主要包括高压配电系统和低压配电系统两部分。其中高压配电系统是一个建筑工程配电的源头，因此要提高这一部分的经济性主要体现在选择合适的的产品为了提高系统的稳定性和性，降低了出现不必要故障的几率。以免建筑用电出现故障。低压配电系统属于民用建筑设计的核心部分。要提高这个部分的经济性可以从以下几个方面考虑。但是这个方法有一定的缺陷就是出线端出现故障时可能造成大面积断电。为了确保经济性，要正确的选择系数，和功率因数。以上这几个系数对于建筑电气设计的经济性有很大的影响。因此在设计过程中一定要进行调查研究，对于实际情况下，一些设备的运行情况和负荷要要有一定的调查计算，得到一个合理的系数。
三、结语
随着经济社会的发展，和我国建筑行业的进步，对于建筑电气设计也提出了新的要求，以满足人们对于电气设备需求的日益增加。对于建筑电气设计有很多要注意的问题和原则，其中安全性是建筑电气设计的基础，其次建筑设计的经济性是电气设计必须要考虑的问题。本文详细阐述了建筑电气设计相关的问题，为建筑电气设计提供了理论基础。
作者：侯明辉 单位：大庆石化公司工程质量监督站
电气设计论文:现代民用建筑电气设计论文
1民用建筑电气同建筑结构
由于当前的民用建筑大多使用钢筋混凝土结构，钢筋的配置较为密集，连接点相对较多，楼层和楼层之间通过钢筋混凝土结构相连，所以，可以利用建筑本身作为接闪器。这就需要在内部钢筋之间进行焊接，以此满足建筑形成一个完整的通路。不过在建筑本身作为接闪器的过程中，必须注意，屋顶遭遇雷击必然会造成混凝土结构受到破坏，或者保温层受到破坏，但是这些并不会对屋面造成伤害。另外，需要注意的是，民用建筑中，利用建筑自身作为接闪器时，必须使用圆钢，而不能使用螺纹钢予以替代，并且若是焊接使用的手打为对头碰焊，那么必须按照规范要求在焊接处进行搭接圆钢的补焊。，在地基形式上建筑物不同，所需要的地基形式也不同，其中柱下条形基础以及筏形基础和箱型基础可以作为基础接地结构。
2民用电气管线结构分析
在建筑施工过程中，电气管线的埋设是极其重要的组成部分，由于现代民用建筑电气要求较为复杂，功能较为齐全，因而在电气管线的安装铺设上就特别复杂，尤其是管线的平面布置，而墙体中的垂直管线以及楼板中所埋设的管线都会对结构造成影响，具体分析如下：
2.1承重墙中的管线埋设
当在混凝土剪力墙以及柱体中埋设管线时，埋设方法较为简便，只需要用钢管代替套管即可，同时利用结构钢筋进行固定，目的在于防止钢管在振捣过程中发生位移。电气管线直径不大，因而不会对混凝土结构产生太大的影响，可以灵活的进行位置调整，但是若埋设位置为砌体墙，那么在埋设方式上就会相对复杂些，这也是民用建筑电气安装工程最重要的内容。
2.2填充墙中的管线埋设
在混凝土结构中，填充墙无需承担额外的重量，其负重仅仅是墙体自身的重量，在进行填充墙的砌筑中往往会使用加气混凝土材料、空心砌块以及粉煤灰混合的混凝土的材料，这类材料具有低强度、质量轻的特征，即便是发生破坏，也不会对民用建筑结构主体造成损害。在填充墙中进行管线的预埋，仅仅需要对抗裂进行考虑，隔声也是填充墙预埋的一个原因，另外需要注意的是，在管线埋设时，开槽深度应当小于墙体厚度的一半。
2.3水平管线的埋设
这里主要指在楼板中的管线埋设，在楼盖中的装配埋设主要有在双向应力大楼板中的埋设以及预应力空心板的埋设，这些结构往往需要进行预制，采用最多的便是预应力空心板。在预制楼板中进行管线的埋设首先需要向专业机构进行预制板结构的了解，使得管线在进行埋设的过程中能够依照材料中的圆孔或者缝隙进行布置。另外需要注意，在预制板圆孔中进行管线的埋设过程中，必须将引出凿孔同板材的主筋位置错开。另外对管线在板材缝隙中进行布置时需要注意，通常板缝的宽度在25mm左右，预埋管线的设置会令灌缝无法达到密实的程度，因而同结构施工方商量后，可以加大板缝至35mm左右，并在缝中加装钢筋对密实度问题予以解决。
3民用建筑电气设计中的强电和弱电
在民用建筑电气设计中，由于设计的要求较为严格，因而针对设计往往过于注重质量和技术使用，而没有注重经济性，这就使得很多电气设备在设计施工的初始阶段便出现了很大程度的投资浪费。而民用电气设计不但在技术和质量上有所要求，同时也要求具有经济性，即在设备的投资初期，其运行费用能够具有经济合理性。在当前的电气设计之初，设计主要分为强电和弱电两方面，下面进行讨论分析。
3.1监控技术
监控技术已经开始被广泛的应用在民用建筑中，而监控技术在上世纪八十年代还采用了计算机集中监控模式，但是这种模式下的监控不具有性，同时运行速度也相对较为缓慢，到了九十年代后期，这种方式已经开始被集散式的控制模式所取代，随着网络技术的发展以及计算机技术的进步，网络通信技术的发展使得民用建筑的监控技术得到了进一步的发展。
3.2布线技术
综合布线是民用建筑智能化的主要依据，采用的是建筑中的数据、语音以及多媒体通讯基础平台，自从该项技术进入我国市场以后，由于该项技术的优异的性能，给国内的智能化民用建筑市场带来了一种新理念、新技术，并立即在建筑行业引起了巨大的反响，被各类智能建筑所广泛采用。也进一步推进了民用建筑的发展，是当前民用建筑电气设计以及施工的重点发展方向。
3.3安全防范技术
安保是民用建筑所注重的基础内容之一，安防系统从最初的各个子系统相互独立，发展到现在，各个子系统之间已经联系紧密、配合默契，极大的提高了安全防范的严密性、性以及实时性，为人们的工作、学习以及生活提供了安全保障。
4结束语
民用建筑的结构设置和电气安装之间联系紧密，而电气系统也逐步的向着更加复杂多变的方向发展，另外通过论述还可以认识到，合理设计民用建筑电气的各个系统以及通过使用先进的电气设备对满足建筑功能要求及节约基建投资是极为重要的。因此，这就需要我们的施工技术人员今后的工作中，进一步提高自身技能，不断的进行手段方法创新以及完善，充分结合实际设计出更加符合当代民用建筑需要的电气系统，以满足和应付各种环境下的需求和挑战。
作者：韩振起 单位：天津市化工设计院
电气设计论文:电气设计建筑节能论文
1建筑节能和建筑电气节能设计
在居住建筑和公共建筑的规划、设计、施工以及使用过程中，采取各种方法以减少建筑能耗称为建筑节能。在建筑节能中，减少建筑能耗的方法包括认真执行建筑行业节能标准、施工中采用节能措施、合理充分利用可再生资源等。建筑节能要求规划、设计和施工单位在满足建筑使用功能以及建筑舒适度的前提下，减少建筑资源使用和消耗、加大资源使用效率，进而完成节能减排的目标。建筑电气节能设计应当在满足使用者对电气使用要求的前提下，完成节能任务。这就要求建筑电气设计中要遵守使用功能原则、经济效益原则、实用和降低电气能源消耗原则、先进技术原则。
(1)使用功能原则
使用功能原则是建筑电气设计中最重要的原则。建筑电气设计要满足居住、公共建筑的照明需求以及工作生活需求。在设计中要注意挑选与建筑物照明相适应的色温和显色标准。同时也要注意居民居住的舒适度并确保运输通道的通畅。掌握使用功能原则可以使居民生活更加便利舒适。
(2)经济效益原则
在建筑电气节能设计中同时也要遵守经济效益原则，不能为了建筑节能导致建筑施工中能耗投资过大。要在保障建筑施工维持一定的能耗条件下，考虑电气节能设计。
(3)实用和降低电气能耗原则
在建筑电气设计中，要求设计方案满足实用要求，即尽可能减少居民在使用中不常用的功能，以此减少建筑电气不必要的能耗。建筑电气在设计和施工前明确已有的部分能耗是与建筑无关的，以此结合实际条件减少上述能耗，同时满足居民使用要求。
(4)先进技术原则
在建筑电气节能设计中，运用新技术达到节能减排的目标，如应用高效节能的荧光灯和LED灯、充分利用太阳能、采用声控延时自熄开关、低损耗新型变压器等新技术新产品。
2建筑节能在建筑电气设计中的节能措施分析
建筑电气设计中的节能措施主要包括供配电设备的节能措施、输电线路的节能措施、暖通空调和光伏发电的节能措施、智能控制技术的节能措施、照明设备的节能措施。
(1)供配电设备的节能措施
电能是建筑施工中较大的能源消耗。进行供配电的节能设计要根据设备运行的实际情况。由于变压器的消耗大约占总用电量的百分之三，因此供电和交配电要靠近负荷中心，以减少供电半径大带来的消耗。当流量和电压损失等数据符合正常标准时，可以通过选择合适截面的电缆以降低能耗。在经济电流密度的选择上:电阻小的导线较电阻大的导线优先选择;直线优先于曲线;当线路过长时，要在充分考虑热稳定和载流量的基础上，加大一号导线截面，以此降低因线路长度的增加而损耗的运行费用。在变压器的使用上，干式变压器因其能耗少、重量小等特点优于油浸式变压器。如s10比s9变压器空载能耗少百分之八左右、负载能耗少百分之五左右，噪音少七至十分贝，而且造价与s9相比相差无几。在配电的设计中，要将三项负荷保持在平衡的状态。较大相负荷保持在三项负荷的百分之一百一十五以下，最小负荷保持在三项负荷的百分之八十五以上。从而可以减少负荷保持不平衡导致的不必要的能耗。同时还要注意提高功率因数，以此减少线路无功功率。
(2)输电线路的节能措施
由于输电线路中存在大大小小不同的电阻，在输电线路中就产生不必要的能耗。根据经验，通过降低输电线路电阻可以有效减少不必要能耗，达到节能的目标。同时，充分利用变压器，通过提高电压进行传输也可以到达输电线路中的节能。在我国，建筑行业标准电压较大，为了防止短路情况在低压段的发生，普遍在变压器之间安装联络设备。在输电线路中要严格禁止高、低压线路并行的情况发生，可以使用高低压混合的输电形式。另外，要注意优化线路损耗。线路负载度和线路长度影响着线路的损耗功率。当负载度和线路过长时，线路损耗功率偏大，反之，负载度和线路短时，线路损耗功率就会减少。因此，要尽量减少负载度和线路长度、减少线路电阻、提高系统功率、同时，线路的铺设位置同样影响线路损耗。要选择利于通风、散热的位置以减少输电线路的能源损耗。
(3)暖通空调和光伏发电的节能措施智能控制技术的节能措施
据统计，公共建筑暖通空调的能耗占建筑总能耗的百分之五十以上。虽然公共建筑暖通空调的能耗占总能耗比例巨大，但由此也说明公共建筑暖通空调的节能潜力巨大。因此，减少公共建筑暖通空调的能耗意义重大。在暖通空调的设计中，通过与强弱电工程设计配合，对暖通空调接口进行合理优化，可以达到更加节能的目标。与强弱电工程设计配合要注意夏季和冬季负荷水泵的控制、机电设备启动和停止的优化、温度等参数的节能设定、低温送风系统的控制、优化变风和变流系统。由于太阳能污染少、来源广、环保，因此在暖通空调的使用中可以广泛推广太阳能光伏发电系统。太阳能光伏发电系统在节能设计中要注意建筑物所在位置要对应较大日照时间和太阳照射的较大能量。
(4)智能控制技术的节能措施
通过广泛应用智能监控系统可以快速寻找电气设备的高耗能问题，有效采集耗能数据。设备节能的智能控制技术包括远程遥控对能源消耗进行分析和控制;智能检测电压电流以及有用功的功率。通过智能控制技术可以持续在网络一体化下进行控制能耗的工作。将先进的低能耗掉接技术运用在智能控制技术中，可以将各项能源消耗水平控制在低水平。同时，不断加强智能控制技术的研究工作，协调智能控制技术在网络型建筑的使用，可以有效达到网络内节能控制。
(5)照明设备的节能措施
在建筑的照明节能中，要在符合建筑物光照需求、达到建筑物照明显色和色温的前提下，对照明设备进行建筑电气节能设计。在建筑电气节能设计中，可以通过使用低能耗光源器件、增加LED灯光源、加强采集自然光的能力以降低能源消耗。使用低能耗光源器件包括电子镇流器和变压器。增加LED灯光源，减少白炽灯数量，同时确保同一建筑不存在有多个大功率能源消耗的设备，减少因用电量过大导致的危险事件。加强采集自然光的能力可以通过增大门窗尺寸、在灯具内部采用多棱采光设备等方法。
3结语
我国建筑能源消耗不断增加，建筑节能得到了广泛的关注和思考。通过分析建筑节能和建筑电气节能设计中应当遵循的原则以及建筑节能在建筑电气设计中的节能措施，可以看出在建筑电气设计中要遵守使用功能原则、经济效益原则、实用和降低电气能源消耗原则、先进技术原则。在筑电气设计中的节能措施主要包括供配电设备的节能措施、输电线路的节能措施、暖通空调和光伏发电的节能措施、智能控制技术的节能措施、照明设备的节能措施。
作者：刘秉清单位：西安长安大学工程设计研究院有限公司
电气设计论文:电气设计建筑节能论文
1节能原则
1.1满足建筑物的基本功能
要先遵循满足建筑物基本功能的节能原则，即需要满足建筑的基本照明亮度、空调温度和建筑内部楼道畅通无阻等日常基本用电需求。另外，还要满足现代化特殊工艺的要求，例如，在一些大型娱乐场所中，需要设计一些独特的照明系统，以提高亮化程度，满足工艺照明的需求，同时还能起到亮化、美化的作用。
1.2充分考虑经济效益
电力节能活动需要根据当前我国的国情科学开展。要充分考虑经济效益，避免盲目性，不能因为过度节能而浪费不必要的资金，增加运行成本。
1.3减少不必要的能源耗费
对一些高层建筑而言，由于楼层较高，内部人口较多，所以，需要消耗大量的能源来维持其正常运行。但是，在这个过程中，往往会出现一些不必要的能源浪费隋况。为了有针对性地解决这个问题，可以有效调查高层建筑中的日常能源使用情况，详细掌握每个环节对能源的使用程度，进而采用先进的节能技术减少无谓的能量消耗，在不影响建筑物内正常使用电能的前提下，减少用电设备，降低不必要的能耗。
2建筑节能在建筑电气设计中的应用
2.1配电系统中的节能技术设计
在设计配电系统时，相关设计人员和施工人员需要结合配电系统的实际容量、配点距离和电气设备的功能、特点等内容合理设计，尽可能地缩短变配电所与负荷中心之间的距离。这样做，不但能够大大节省输电材料，还能够有效降低输电过程中消耗的电能，从而发挥出节能的作用。同时，设计人员还要合理选择电源变压器的数量和容量，改变变压器的结构设计，进而起到一定的节能效果。另外，在放电的状态下，电容器才能充电。如果电容器中还有电就充电，会增加电能的耗费。因此，在实际工作中，要防止这种问题出现。
2.2照明系统节能设计
根据我国目前照明系统的实际情况来看，设计理念老旧，不能满足当今建筑对于照明设计的需求，例如建设的工程中灯具选择存在很大的问题，相互之间存在一定的差距，使得光照环境混乱，照明启动器还有照明方式的选择并不适用于当前建筑工程，对于电器线路的分布也十分的混乱，没有相对合理的规划，最终导致照明系统不仅耗能量巨大，同时照明效果和综合服务性能也很差，不能很好地满足人们对于照明系统的正常需求，导致人们生活、工作、学习的质量受到严重的影响。绿色照明理念在新时期被提出来，绿色照明对于整个照明系统有着多方面的要求，不仅仅要求在电能的损耗上大幅度降低，同时不能影响人们对于照明系统使用功能的需求，详细的描述就是绿色照明无论在照明强度还是相应的光色上都要符合相应的标准，保障人们的照明环境健康稳定，从而提高大家在照明环境中的工作效率、学习效率等。避免能源浪费现象，同时要注重减少投资消耗。
2.3降低线路和产品的电能浪费
电气设计人员在设计电路时，要重视线路耗能的情况。根据机械长度和发热条件，尽量选择低压线路截面，以降低线路的电能损耗。同时，也可以选取电阻率较小的材料作为线路的导线，例如铝线和铜芯导线等。同时，还要选取低能耗的变压器和无噪声、节能型号的接触器。
作者：初晓菲 单位：黑龙江省安装工程公司
电气设计论文:建筑电气设计节能技术论文
1建筑电气设计节能技术的意义
建筑物在运行过程中，能源、资源的消耗量比较大，而电气设备对能源、资源的消耗占据最为主要的部分。随着人们生活质量提高，对周围环境要求也越来越高，在建筑电气设计中，综合采取有效措施，实现资源、能源节约是十分必要的，具有重要现实意义。
1.1促进建筑物更好运行和工作
电气设备是建筑得以有效运行和工作的重要设备，如果忽视采取相应措施做好电气设计，容易导致资源、能源出现大量浪费现象，对整个建筑物的运行带来不利影响。而采取有效措施，在电气设计中采用节能技术，能有效转变这种情况，推动设计水平提高，促进电气设备能耗降低，使整个建筑物更好运行和工作，为人们生活创造良好条件。
1.2提高生活质量和环境质量
如果建筑物电气设备的资源、能源消耗过大，不仅影响周围环境，还会对人们生活质量的提高带来不利影响。而采取相应措施，重视节能技术应用能彻底改变这种情况，对建筑电气作用的发挥产生积极影响。例如，通过太阳能、风能利用，能促进建筑电气节约能源、资源，更好满足人们对各种能源的需要，为人们生活营造良好氛围，也有利于提高周围环境质量。
2建筑电气设计节能技术的原则
在建筑电气设计中采用节能技术，应该以相关原则为指导，将这些原则有效落实到电气设计的每个环节。总的来说，这些原则包括以下几个方面。
2.1安全原则
建筑电气设计的目的是满足人们日常使用的需要，为人们日常生活营造良好环境氛围。节能技术的采用是为了节约能源、资源，降低消耗，取得更好的效果。但不能忽视的是，采用节能技术的同时必须坚持安全原则，实现对各类事故有效预防，保障电气设备绝缘性能良好，合理设计防雷技术、防静电技术，在降低能耗的前提下，实现对各类事故的有效预防。
2.2适用原则
节能技术的采用必须与建筑物相适用，不能为满足节能而进行设计，而是在适应建筑物的前提下，采取有效的节能技术，促进节能水平提高。另外在采用节能技术时，还要确保电气设备正常运行，满足人们日常生活的使用要求，保障质量合格，满足负荷容量要求，进而促进电气设备综合性能有效发挥，更好发挥其节能效果。
2.3经济原则
在确保电气设备节能降低的基础上，促进电气工程经济效益较大发挥。要在保障电气设备使用功能及安全的基础上，尽量采用投资低，效果佳的节能技术，提高设计的经济性，节约成本。合理选用节能设备，提高设备性能，降低设备运行和维修成本，在发挥节能效果的前提下，促进电气设备更好运行和工作，降低整个建筑物电气设备运行成本。
3建筑电气设计的节能技术应用存在的不足
尽管很多设计单位认识到建筑电气设计节能技术的应用意义，能根据具体情况，综合采取有效对策。但由于设计人员综合水平偏低，相关管理制度不完善，导致电气设计中仍然存在一些问题与不足。例如，供配电系统选择不合理，变压器选型不恰当，照明设计未能得到有效落实，导致大量电能的浪费，对太阳能、风能等清洁能源的利用存在不足的情况。这些问题影响电气设计水平提高，也不利于整个建筑节能工作，今后应该采取措施改进和完善。
4建筑电气设计的节能技术及其应用对策
为应对电气设计节能工作存在的不足，根据存在的问题，结合实际工作需要，笔者认为今后应该采取以下有效对策。
4.1合理选择供配电系统及变压器
在供配电系统选择时，要综合考虑建筑电气的负荷性质与容量、电气设备类型、供电距离等多种因素，选择合适的供电电压，科学设计供配电系统，保障系统连接到位，能有效运行和发挥作用。另外，为促进电气设备更好运行和工作，必须合理选择变压器，降低其运行能耗，提高运行效率，实现节能的目的。
4.2做好照明系统节能设计
整个建筑工程建设中，照明电器所消耗的能源较多，是节能设计的重点和关键环节，要结合实际情况，充分挖掘节能潜力，促进设计水平提高。高处灯具选择金属卤化物或高压钠灯，或采用大功率荧光灯，以实现节能的目的，通常不采用白炽灯。面积较小房间采用两灯一控或一灯一控方式，面积较大房间采用一控多灯方式，适当设计单控灯，楼梯、走廊、过道采用定时开关控制方式，室外照明采用光电定时控制方式。
4.3提高电气系统功率因素
提高电气设备自然功率因素，降低无功功率要求，应用功率较高的电动机。利用电容器进行无功功率补偿，当自然功率因素达不到要求时，要进行无功功率补偿，减少路上无功传输损耗，实现节能的目的，降低能耗。
4.4重视无功补偿设计
设计中要加强配电变压器的无功补偿，提高变压器功率因素，实现节能的目的。在传统无功补偿工作中，采用的是三相共补方式，其应用相对比较广泛，取得良好的施工效果。随着社会生产力提升，建筑电气中的大功率电气应用越来越多，使三相平衡难度不断加大，对电气设计也提出更高要求。为应对这种情况，有必要对变压器进行单相无功补偿，但该技术应用会增加投资，设计中要对其综合、考虑。
4.5有效利用清洁能源
随着技术发展和进步，越来越多的清洁能源被应用到建筑电气设计中，这也为电气设计中更好应用节能技术指明方向。其中最为常见的是太阳能、风能、地热能等，设计中要重视对这些清洁能源的利用，使其更好发挥节能作用。例如，在建筑电气设计中，应用太阳能光伏供电系统能促进建筑物节能效果提升，该技术通过光伏效应，将太阳能转化为电能，为建筑物提供电能，其重要组成内容包括蓄电池、太阳能电池板、充电控制模块、放电控制模块等。建筑电气设计采用太阳能，主要将其应用到照明、热水系统、锅炉系统当中，并且其应用具有良好效果，设计中应该重视清洁能源利用。
5结束语
节约能源是建筑工程建设中不能忽视的内容，在电气设计中，要重视相关节能技术的应用，综合采取有效对策，实现资源、能源的有效利用。合理选择各类电气设备，从而促进设计水平提高，使整个建筑电气更好运行和工作，促进节能效果提升。
作者:李昶单位:中国城市建设研究院有限公司
电气设计论文:饲料厂电气设计节能降耗论文
1变压器房
变压器房是饲料厂供电的源头，饲料厂的节能降耗应从变压器开始。变压器的功率损耗由空载损耗、有载损耗和负载率组成。空载损耗、有载损耗是变压器自身的损耗，由变压器铁芯和变压器绕组电阻决定。以一台S9型油变800kVA变压器为例，空载损耗为1400W，负载损耗为7500W，那么每天的耗电量为：24×（1400＋7500）／1000＝213．6kW•h。因此，在选择变压器时应选择低损耗、高效率的新节能变压器。变压器的取值在75％～80％较为合理，当小于30％时，可以考虑换小容量的变压器；当大于85％时，可以考虑换大容量的变压器。由于饲料企业淡、旺季明显，所以可以安装2台变压器。在旺季时，使用两台或大容量的那台变压器；在淡季时，使用1台或小容量的那台变压器。这样可以大幅度降底变压器的损耗。
2配电室
变、配电室的位置应接近负荷中心，这样可以缩短各设备供电半径，降低输送电能时电缆所产生的损耗。此损耗因与电缆电阻及负荷大小有关，因此，在设计时应合理选用电缆品种及规格，合理车间布线，缩短供电半径。以185mm2的铜芯聚氯乙烯绝缘及护套电缆为例，在20℃满负荷时，长度每增加1km，电阻增加0．099Ω，每小时耗电增加11．44kW•h。
3中央控制室
中央控制室顾名思义，是整个饲料厂的核心所在。在中央控制室内可以完成对整个饲料厂95％的设备控制，而在饲料生产的过程中，这些设备的负荷情况，决定了这些设备功率因数的高低﹑单位能耗的高低。为了确保这些设备能够始终运行在满负荷状态，可以通过自动控制系统，自动跟踪设备的负载情况，自动控制设备输出与运行，避免电能的无谓浪费。
3．1原料接收与初清工段
这一工段负责饲料厂生产所需原料的接受和清理工作。一个处理量30t／h的简单原料接受清理工段，一般由3kW除尘风机，5．5kW提升机，0．75kW清理筛设备组成。就这个简单的原料接受清理工段，每小时耗电就达9．25kW•h。至于大产量复杂的原料接受清理工段，耗电就更多了。因此做电气设计时，要对接收原料的及时台设备负载情况，进行跟踪监控，确保整个工段设备能够在满负荷状态下运行。料满后自动提醒并停止整个工段的设备，或设备空载运行一段时间后，自动提醒并停止整个工段的设备，以达到避免电能的无谓浪费。
3．2粉碎工段
粉碎，是饲料生产过程中重要工序之一，粉碎效果的好坏对饲料产品的适口性、饲喂效果及后续工序的加工有着重要影响。一般饲料中需粉碎的原料占全部配方原料的50％～80％，粉碎工序的电耗占饲料厂生产车间总电耗的30％～70％［2］；这表明原料粉碎成本的控制对整个饲料生产成本的控制有着举足轻重的作用，因此在做电气设计时，首先对粉碎机应采用降压启动或软启动的方式，降低电机启停对电网的影响，并可以采用就地无功补偿的方式提高功率因数。用于粉碎机控制回路中的大型交流接触器，也可选用“交流吸合，直流保持”或永磁式微功耗接触器，其吸合瞬间功耗小，靠永磁体维持吸合，运行中无需工作电流，仅有0．8～1．5mA电子模块的工作电流，节能效果显著，与普通CJ20系列接触器相比可节电97．6％。以132kW的SFSP112×50F冠军粉碎机为例，采用正反转Y－Δ启动，启动时普通CJ20系列接触器有3420W的吸合功率，工作时每小时需要耗电0．237kW•h。而换成“交流吸合，直流保持”或永磁式微功耗接触器后，启动时吸合功率为82．08W，工作时每小时需要耗电0．00066kW•h。
3．2．1粉碎喂料器粉碎
喂料器控制着粉碎机的物料给入量，换而言之，它决定了粉碎机的效能。粉碎机在粉碎物料的过程中，由于饲料厂需粉碎不同的物料，而不同的物料粉碎机的给入量是不同的，喂料速度过快容易造成粉碎机超载甚至堵机；而喂料速度过低又会造成粉碎机效能偏低。因此，电气设计时，粉碎喂料器应用变频器控制，即实现了根据不同的物料调节给入量，同时自动控制系统自动跟踪监控粉碎机的负荷状态，根据粉碎机的负荷状态，自动调整粉碎喂料器的电机转速，确保粉碎机是在满负荷状态下运行。采用自动控制系统后，生产能力可提高0．2t／h以上，同时吨料电耗为5．0（kW•h）／t（2．5筛孔机械式出料）；以时产10t的水产料生产线为例，粉碎效率提高25％，尤其是细粉碎效率能提高58％～71％，每小时就提升2．5t产能，每天设备运转10h就提升25t产能，每月开机30d就提升750t，6个月就提升4500t，以粉碎加工成本7元／t计算，半年可为公司节省4500t×7元／t＝31000元的成本。
3．2．2粉碎脉冲风机
粉碎机停止后，需让粉碎脉冲风机延时停止，以保障脉冲布袋的清洁。粉碎机空气辅助系统的负压状态良好，提高风机效率，延长布袋使用时间。粉碎机合理的辅助吸风，可使粉碎机产量提高15％～35％。
3．3制粒工段
制粒工段的核心是制粒机，用于将粉碎混合了的物料压制成颗粒。在整个饲料加工生产过程中，约有30％～50％的电耗是用于制粒。制粒是饲料生产中一个很重要的环节，同时也是一个很复杂的环节。之所以说复杂，是因为原料性状、进料量、蒸汽量、生产操作、环模这些因素将制约着制粒的效率。同时粉碎粒度，调质效果，制粒过程控制，冷却条件等因素都将影响制粒的质量。无论是制粒的效率还是制粒的质量，都将对制粒机的生产效益产生影响，因此在做电气设计时，首先对制粒机应采用降压启动或软启动的方式﹑就地无功补偿的方式，提高功率因数。用于制粒机控制回路中的大型交流接触器选用“交流吸合，直流保持”或永磁式微功耗接触器，降低制粒机能耗。
3．3．1制粒喂料器
制粒喂料器的作用与粉碎喂料器相同，制粒喂料器采用变频器控制，实现制粒机物料给入量的调节。通过制粒机自动控制系统，自动跟踪监控制粒机的负荷状态﹑调质器内温度﹑水分的变化。根据制粒机的负荷﹑调质器内温度﹑水分，自动调整制粒喂料器电机转速，确保制粒机是在满负荷状态下运行。使制粒机单位产量的能耗降低。
3．3．2制粒调质器
制粒调质器也应采用变频器控制，通过制粒机自动控制系统，自动调节制粒调质器的搅拌速度，使其与制粒喂料器物料给入量相匹配；自动调节制粒调质器内蒸汽和水分的给入量，使原料中的淀粉获得充分糊化，提高制粒的效率，降低制粒机制粒时的能耗。
3．3．3冷却器风机
正确调节与控制冷却器内的风量与温度，避免过度冷却，可提高饲料的质量和降低能耗。因此冷却器风机也需采用变频器控制，由自动控制系统根据饲料颗粒的大小，环境温度﹑湿度的高低，自动调节冷却器风机的风量，冷却器内饲料得到适当冷却。
4结束语
在做饲料厂电气设计时，应在满足饲料生产工艺需求的前提下，充分结合设备的原理、效果和性能，从经济、技术等多个方面进行比较和优化，选择出的方案，才能真正达到节能降耗的目的。
作者:童建国徐彬陈彬彬单位:江苏溧阳正昌电控工程有限公司
电气设计论文:电气设计施工建筑结构论文
1建筑电气设计动工的前期预备工作
建筑电气动工是工程项目中主要的构成部分。主要包含以下三方面:供配电系统、照明系统和电力系统。对于建筑电气动工的前期准备环节，电气设计工作人员要对建筑项目的电气安装设计有明确的技术要求。在动工之前要对电气动工图纸进行详细的阅读与研究，设计图纸是动工的基础，熟练的掌握图纸的内容，有助于了解工程中各系统的详细工作，对动工中遇到的问题可以及时的发现，可以更好的控制工程的质量。之后就是对电气安装动工进度计划以及动工方法的掌握，对于电气动工图纸和有关专业动工图纸一定要仔细的核对。电气安装技术工作人员应和其他专业动工技术工作人员成立一个研讨小组，对与电气安装动工的整个过程实施详细的分析，对于图纸的研究中一定要把可能存在的问题都找出来，选用合理的动工组织方案，有利于日后动工中实施重点控制。当前，因为在动工前期预备工作做的不好，导致工程的质量出现的问题比较常见，因此电气动工人员一定要对电气系统的组成和功能很好的把握，综合线路的方向和用户的需求等等因素，科学合理的划分，以免在动工主体竣工之后产生一些线路重复或者另需布线不合理等现象发生，这样会给工程带来许多麻烦。电气材料的质量关系着整个建筑电气工程的质量，此外，在安装动工之前一定要准备充足预备件、预埋管道和零配件等等基础配件。
2促进建筑电气和建筑结构协作的方案
2．1防雷方面的分析
2．1.1防雷引线的设计安装在总体建筑之中，即便是结构模式之间有所差异，然而钢筋混凝土在当代的建筑中使用很广泛。例如构造柱、框架柱、剪力墙等等，结合《建筑物抗震设计规范》的有关标准，应选取能够可以发挥到导电作用的混凝土柱，亦或是墙的主筋当作导线。混凝土柱中的钢筋一般选用以下三种方法进行连接，如焊接、绑扎、机械连接等，为了保障其导电的作用充分的发挥出来，通常情况下使用搭接焊接的方法，在这个环节上值得说明的是，必须选用圆钢来当作搭接的钢筋，不要用螺纹钢筋。他们当中作为引线的主筋不要运用搭接的方法，好选用对头碰焊的方法，这样才使得其导线的作用更好的发挥出来，一般情况下在对头焊接的条件下，运用圆钢实施补焊搭接的方法，此时的效果是。
2．1.2接闪器的设置分析人们对当代建筑本身的质量以及安全有所要求，除此之外对建筑艺术性的要求也在与日俱增。要想使得建筑更漂亮，建筑物顶端的薄壳、曲面等形式都应有效的使用好。如此也就增加了建筑物的顶端的形状复杂性，对防雷设计来讲难度也增大了。在建筑物的突出位置、显要部位需有防雷处理，因为楼顶部的钢筋拥有极强的导电性，所以，对于他们也要安设防雷装置。我们在考虑其功能的基础上，对于相关因素也要综合的考虑。建筑的顶端一般须有防水处理，这样才可以放心居住与办公，与此同时顶端抗裂的要求也比较高，所以，在目前的浇筑之中，通常都选用现浇混凝土板来作为建筑物的顶端。在这里面包含钢筋上、下两部分钢筋，钢筋与钢筋之间有很多绑扎点，如此可以很好的确保钢筋导电的作用的发挥。经过以上叙述，我们得出，假如选用建筑本身的钢筋作为接闪器，那么对于绑扎点一定要实施焊接处理，这样他们才会拥有导电的效果。注意一点，对于选用建筑物本身的钢筋当作接闪器，需要在特定的条件下来完成。假如建筑物自身的顶端混凝土表面有破损，允许保温层有一些破坏。有的金属的导电，例如广告牌、金属架，要设立一定的导电通路，其尺寸与国家的标准要相吻合。
2．2对拟定的电气系统做合理的分析在设计动工图纸的时候，一定要把握好电气设计和土建配合的问题，对拟定设计的所有电气系统做合理的剖析，例如机电开关柜的基础型钢预埋与电气设备，以及线路的固定件预埋，相关电气设施需要的预留孔的位置等等进行的定位，找到科学合理的预留点和预埋件方位。工程动工的时候，电气设计工作人员一定要和电气动工人员，以及土建动工方一起对动工图纸进行审核，及时协调、沟通，以免出现电气预留点与预埋件的漏掉现象。另一点，掌握土建动工的计划与动工方案，比如建筑内的横梁、隔墙和地面等之间的连接方法，运用合理的电气设计方案来辅助土建动工。在实际的工程动工的中，建筑电气设计和土建工程在设计环节上的相互协作很主要。设计图纸的性，是实际动工工作的基础，相互做好协调工作，这就要求电气设计工作人员要有一定的实践经验，对于总体建筑工程要十分的熟悉，同时在动工中要具备极强的责任心。
2．3分析接地型式和它的安全保护配置的运用在建筑电气设计当中，专业电气设计工作者一定要注意接地型式和它的安全保护配置的运用，接地系统的好坏与用户的人身安全有直接的关联，同时与建筑内电气设备的正常运行也密切相关，怎样才能把握好接地系统的形成，这就需要对于设备类型、环境条件、维护能力等等因素熟悉的掌握。我们可以看出，在建筑电气的设计当中，接地系统的设计具有重要意义。不管什么样的建筑物，在建筑电气设计当中一定要有接地系统设计。此外因为现在荧光灯照明的广泛使用，它引发的三次谐波叠加在中性线上，使得中性线上的电流量增大了，假如把中性线与设备外壳连接，一定会引发电击或者火灾。假如在TN－S系统中把中性线和保护线一起与设备外壳连接，危害隐患更大，所有和保护线连接设备，他们的外壳全都带电，会使得电击事故的范围扩大。假如把中性线、保护线、直流接地线全都与设备外壳连接，电子设备就会遭到影响不能运行。所以建筑应该安设电子设备的直流接地、交流工作接地、安全保护接地等等。除此之外因为建筑内部拥有防静电需求的程控交换机房、计算机房、消防及火灾报警监控室等等，这些精密电子仪器设备很容易遭受电磁波的干扰，因此在设计当中，一定要把防静电接地与屏蔽接地的要求考虑好。通常情况，上面所讲的多种接地全部有助于建筑物基础内主钢筋当作接地极，动工当中，要以基础钢筋的动工作为起始点，电气动工工作者一定要结合接地需求，与土建动工中的钢筋的焊接与接地电阻的测试工作协调好。
3总结
总体来讲，由于着科技的进步，建筑工程技术难度、动工难度也加大了，建筑结构和设计动工之间的协调一致是重中之重。要想使得建筑动工的相关工艺、技术得到完善，在未来的建筑动工之中，建筑者一定要具备高技术、高素质，如此才会推进中国建筑行业健康稳定的发展。
作者：朱芝靖郑新领单位：中南大学
电气设计论文:水电站电气设计研究论文
电气主接线及短路电流的计算复核
进行增效扩容改造的电站均已运行多年，送出工程及与系统连接地点已经确定，变动的可能性不大，对电站的接入系统不必再进行论证，所以只要现有主接线相对合理，在增效扩容改造中可维持原主接线方案不变，只需根据现行规范和短路电流计算成果，对机组容量进行复核和选择设备即可。对个别电站由于多次修改，改变了原设计的主接线形式，增加或减少了部分设备，改变了布置，形成现有不合理的接线方式，造成重复容量大、损耗高、继电保护复杂、设备配置不合理等，或现有接线方式不适应目前电力系统要求，对这种情况应在设计过程中对主接线方案进行优化比选，同时复核送出线路的输送容量和电压降是否满足增效扩容的要求，复核电站内部电流互感器变比、电气设备动、热稳定和开断电流等能否满足要求。基本原则是送出电压等级和接入系统点不改变，否则投入资金会相应增加比较多，浪费比较严重。如果改变了主接线的接线方式或运行方式，涉及到电力系统的计量、保护方式和保护整定值等问题，需要与电力系统调度部门共同协商。早期投入的水电站当时电力系统容量较小，经过几十年的发展，电力系统的容量大为增加，结构也有很大的变化，网络在不断加强，同时由于发电机的改造，电气参数也会发生变化。因此，有必要根据目前电力系统的参数，或今后5～10年电力系统发展规划和改造后机组的参数，对短路电流进行重新复核计算。依据复核计算结果来复核现有电气设备的开断能力，或重新选择电气设备的型式和参数。一般情况下，严重老化设备、高耗能设备和淘汰设备会随着机组增效扩容一起进行更换，以提高电站运行的安全性，减少维护工作量，增加电站经济效益，保障新更新的电气设备能适应电力系统的发展和长期安全稳定运行。
电气设备的选择与布置
1995年以前的中小型水电站，由于受当时技术水平和建设资金的限制，电气设备存在性能较差、安全性不符合现要求、维护工作量大以及备品备件难以购买等问题。例如，低压开关柜多为GGD型或更老的BSL型等，开关和保护设备为DW系列或DZ10系列，而更多的是采用熔断器保护；10kV设备采用GG-1A开关柜配SN10少油断路器，或早期的真空断路器；35kV设备采用DW6、DW8等系列的多油断路器，或GBC户内型高压开关柜；110kV设备采用SW3、SW6及SW7少油型断路器；变压器采用SLJ1或SF7型等。这些设备是目前国家已明令禁止使用的产品，开断电流小，损耗大，不环保，由于诸多原因长期带病运行，严重影响电站和电网的安全，因此对这些电气设备进行更新换代是十分必要的。电气设备的选择应按照安全、技术先进、维护简单方便和经济合理的原则进行，并应适应农村水电站的特点。对电气设备应根据增效扩容后的参数和短路电流计算结果来选取，而不应延用旧设备的参数来确定新设备的参数，这样可保障更换的电气设备能适应目前和将来系统发展的要求。由于设备基础、支架、房间的尺寸和开关站的位置均保持不变，因此在选择电气设备型式时还应考虑这些因素，尽可能多地利用已有基础或仅做小改动。
接地系统的检查与修复
水电站接地系统的好坏是关乎人身和设备安全的重要保障。接地电阻值是保障电站安全运行的重要参数，接地系统的设计不但要满足工频短路电流的要求，还要满足雷电冲击电流的要求，但在增效扩容和设备改造过程中，往往忽视了这部分内容。随着电网的不断发展，特别是电站内微机保护、综合自动化装置和电子元件的大量应用，这些弱电元件对接地网的要求更高，接地电位的干扰对监控和自动化装置的影响已经引起了人们的重视。早期投产的水电站由于短路电流较小和旧规范的要求，接地系统设计时接地线的截面积较小(原主网多为40×4扁钢，分支线多为20×4扁钢)，经过几十年的运行，接地网锈蚀严重，甚至部分断裂，特别是户外开关站和暴露于空气中的接地连接线的问题更为严重。因此，在增效扩容改造电气设备的同时，为保障水电站的安全运行，修复和改造接地系统也是十分必要的。在接地网改造修复前，首先应对现有接地系统的接地电阻进行实际测量，验证是否达到了设计目标值的要求。其次应对敷设于地面较浅的地下接地网（如开关站接地网及外引接地网）挖开后检查接地线的腐蚀和连接情况，检查暴露于空气中的接地连接线是否牢靠、截面积是否满足要求和锈蚀情况。在初步设计中应对现有接地系统做初步评估，如果接地电阻达不到设计值的要求或腐蚀严重，则应提出改造方案和目标值。在施工设计中应根据电力系统要求和短路电流计算结果提出具体的实施建议和改造范围，使其达到目标值。由于水电站已建成并运行多年，要改造厂房、尾水渠及大坝下方的地下或水下接地网已不可能，只有改造户外开关站的接地网和外引增加接地网面积，或采用其它相应的降阻措施来实现。接地网及接地线截面积的设计应按现行的接地设计规范进行，并复核接能电势和跨步电势是否满足要求。如果接地网系统良好，接地电阻符合目标值的要求，可以不对接地网进行改造，只需按近期设计规范对暴露于空气中锈蚀严重、接触不良的接地线以及改造设备的接地连接线进行修复。
针对目前社会经济不断发展的环境下，小型水电站的发展越来越快，为了紧跟小水电的前进脚步，我们要重视水轮发电机和电气设备的改造，做好小型水电站的增效扩容设计。好的小型水电站的电气改造设计不仅可以提高水电站的综合效益，还可以降低成本，提高经济效益。
本文作者：梁芳工作单位：广州市水务规划勘测设计研究院
电气设计论文:建筑安全节能型电气设计技巧分析论文
摘要：本文介绍了建筑的现状，指出建筑电气是建筑的一部分，做好建筑电气设计的安全性和节能性是建筑电气设计师的职责。分别从电源、供电线路、消防、变压器、电机、照明几个方面介绍了建筑电气设计对建筑的安全性节能型的影响。
关键词：建筑电气；安全性；节能型
引言
随着经济的增长和人们收入的增加，建筑智能化、自动化使建筑用电量猛增。城镇一体化建设的加速，我国的建筑面积以每年十几亿平方米的速度递增。据建设部和国家建材局的统计，我国建筑能耗约占全社会总能耗的27%。建筑节能在建筑行业势在必行。这些都要求建筑电气工程师发挥才智，既要满足建筑功能要求，给居民提供舒适、方便的生活空间，还要尽可能的做到减少建筑耗能。下面分别从建筑电气设计安全和节能两个方面进行了分析。
一、建筑电气设计的原则
建筑电气设计严格遵守相关的设计规范。设计规范是国家或地方制定的设计准则，它体现了国家的政策和对建筑的质量要求，是建筑电气设计者设计的标准。
建筑电气设计应满足建筑的功能需求，保障建筑的各项功能稳定连续运行，给居民的日常生活带来方便、快捷。
建筑电气设计是建筑的一部分，在设计过程中也要考虑综合经济因素，既要考虑初投资也要兼顾以后的运行费用，以求得建筑生命周期内费用低的目标。
二、建筑电气设计的安全性
建筑电气设计的安全性从电力供应、供电线路、电气设备的接地、建筑消防控制方面进行了分析。
2.1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。保障建筑电力的稳定供给是保障居民正常生活得基础。因此，为了保障供电性，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，保障事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等事故用电。对于高压开关柜应根建筑标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。对于电力变压器，根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器。对于容量低压配电屏的出线，应做成手车式。
2.2供电线路
居住建筑中各种电路繁多。为保障各种设备电路的稳定、安全运行，供电电路的主线截面不能随意更改。如果要更改也要参照规范作相应的计算验证后再更改。否则线路截面的变小，使电阻变大，功率过载将导致电路发热或引发火灾。
2.3电气设备的接地
现在建筑中存在电脑、电视、冰箱等大量电子设备，电子设备通过保护接地系统的重复接地与共用接地体相连，为保障人员安全，此共用接地体的电阻不应大于1Ω。
2.4建筑消防控制
建筑消防设计指火灾自动报警灭火系统.包括火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。其中，消防线路要求要求穿金属管或者暗敷，目的是火灾发生后可以保持消防线路的正常使用，保障信号、命令得到有效的传输。消防水泵的控制尤为重要，为且确保安全，消防水泵的控制应设置两路：一条由引至消防水泵控制柜；另一路则引至消防控制室。
三、建筑电气设计的节能性
建筑电气设计是建筑设计的一部分。为降低建筑的能耗，建筑电气设计师也应从全盘考虑，既要兼顾初投资还要考虑建筑电气的运行能耗。下面分别从变压器、线路、照明几个方面给与分析。
3.1变压器的选择
变压器应选用节能型变压器，高导磁的品质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造使硅钢片的磁场方向接近一致，可以铁心的涡流损耗；良好的接缝密合，可减少漏磁损耗。与老产品比，节能型变压器空载损失和短路损失降低，10kV系列分别降低41.5%和13.93%。平均每千伏安年节电9kW•h[3]。节能型变压器，因其具有损耗低、质量轻、效率高、抗冲击、节能显著等优点，而在近年得到了广泛的应用。
变压器的容量选择。理论上计算变压器负载率为50%时，变压器的有功耗能能耗最小。但此时变压器的无功能耗增加，因此要考虑综合经济效益后进行选择。工程中变压器的容量选择在考虑初投资和运行费后，一般变压器的负载率取容量的80%。
3.2配电线路损耗
建筑中供电线路长且多，由于电阻的存在，当电流通过时就会产生功率损耗，其计算公式是：式中：ΔΡ—三相输电线路的功率损耗；I—线电流；R—线路相电阻。对于供电线选定的条件下，“R”值不变。可见电流越大，电路损失越大。线路的电阻R=ρL/S，电阻与电阻率ρ、导线长度L成正比，与导线截面S成反比。要减少电阻损耗应从以下几个方面考虑：
选用电阻率ρ较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。减少导线长度，在设计中线路应尽量走直线少走弯路，另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用，可以由以后的运行费用抵消。
3.3电动机的节能分析
减少电动机损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等专业设备所配套的，因此电气设计节能措施主要在运行过程中。除了就地电容器补偿减少线路损耗外，还应减少电动机低效率的轻载和空载运行。主要的措施是采用变频调速控制电动机使其适应负载的变化，以提高电动机轻载时的效率从而达到节约电能的目的。如对于空调系统的循环泵采用变频控制后空调系统的运行费可节约30～40%。
3.4照明节能
照明节能设计就是在保障作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，减少照明系统中光能的损失，从而较大限度的利用光能，通常的节能措施有以下几种：(1)充分利用自然光，在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合，做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合，从而节约人工照明电能。(2)使用高效节能灯具和高效电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等，公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具，紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器。(3)对于照明灯具进行控制也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关，高级客房采用节电钥匙开关，公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关，走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。公务员之家
四、结语
建筑电气的安全和节能措施还有很多，设计的节能潜力很大，广大电气设计人员在设计中应精心考虑，反复比较设计方案，拿出一套符合各种技术指标，满足功能需求的前提下，行之有效而又切实可行的节能措施，从而达到真正安全节约的目的。
电气设计论文:建筑电气设计中节能试析论文
1照明节能设计
照明节能设计就是在保障不降低照明质量的要求下，尽量减少照明电路中能量的损失，从而达到能量利用的较大化。照明节能设计的措施通常一般有以下几种：①照明方式选择：应当充分利用自然光，这是节省照明能耗的重要方式之一，即在设计中电气设计人员应当尽量考虑到自然光与人工照明的充分结合，从而从很大程度上节省了照明电能；②选择合理的光源：其最基本的原则就是应根据不同的场所选择不同的光源。例如一般的房间应当选用荧光灯。但是在显色性要求较高的场所应当采用稀土节能荧光灯，三基色荧光灯，小功率高显色型钠灯等光源。室外场所的照明则应当选用高压钠灯等使用时间较长的气体光源；3）选择恰当的照明方式或装置也是一种可行的节电能的方法。根据照明使用的要求分别采用各种节能型开关，如病房、卧房可采用调光开关；室外场所和公共场所得照明则可采用光电、声控开关；走道、走廊等场所可采用节能声控开关；
2降低线路损耗
当电能传输时，在电路网络中就产生功率损耗，一般来说，其与线路的长度和负载的大小相关联。因此，应当尽量提高系统的功率系数、减少导线的电阻，从而降低其损耗。其措施主要有以下几种：①线路路径的选择要合理。为减小导线长度，线路尽可能不走弯路，尽量走直线；②合理选择导线截面积：导线的截面积大小的确定应根据电流指标与经济条件来确定。对于线路较长的电路，在满足电流以及电压降要求的情况下，可使导线的截面积加大1～2级；③合理确定电气用房所在的位置。其遵守的基本原理就是尽量减小供电路径。
3空调系统的节能
公共建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的50％以上,系统节能潜力巨大。具体应遵循一下原则：机电设备启停优化控制；变风量、变流量系统控制；冬夏季部分负荷时水泵分设控制；与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制；参数设定节能控制,包括温度标准设定、焓值控制、利用室内CO2浓度控制新风量等。
4合理选择变压器
变压器作为配电系统的基本设备，其损耗大约占总耗量的6%，主要分为铁耗和铜耗，铁耗又称为空载损耗，与负荷大小无关，仅与铁芯的制作材料和制造工艺有关，故一般来说，好选择节能型变压器。铜耗与负荷的大小有关，故在选择变压器的容量和台数时，应根据负荷运行的时间性变化，相应的选择变压器的运行参数与台数，尽量减少不必要的损耗。
5结语
总之,节能已成为现今各个行业领域关注的重要话题，而建筑电气节能设计的空间还很大，因此，在这过程中扮演重要角色的电气设计人员，应在设计中精心考虑，反复衡量，除了在安全性、性、经济性等各种技术指标满足功能要求的前提下，同时，电气设计人员还要综合考虑各种因素，将节能技术用到建筑电气照明设计中，精心思考，反复斟酌，从而真正达到提高照明效率，节约能源，为经济的可持续发展和节约型的社会做出应有的贡献。
摘要：随着我国经济的飞速发展,能源问题被提到越来越重要的地位。建筑的供配电系统的节能降耗问题则更显得重要。我国大约有建筑面积五百多亿平方米,能源消耗比世界平均水平高出1～2倍,而电气建筑部分的能源消耗更是明显，因此，降低建筑电气节的能源消耗是大势所趋。本文根据节能建筑的设计要求以及电气设备运行的特点，从照明节能设计，降低线路损耗，空调系统的节能，合理选择变压器等几方面进行了比较详细的阐述，提出了降低节能建筑电能消耗的若干节电技术措施。
关键词：建筑电气设计，节能，照明
电气设计论文:分支电缆与建筑电气设计论文
一、分支电缆的结构与性能
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，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及时部行业性标准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、经济的配电方式。因水平所限，文中如有谬误，敬请读者指正。
摘要：分支电缆是一种新型的预制型建筑配电电缆，广泛用于中高层建筑、大型厂房、文体场馆的电力配送，该产品根据各个具体建筑的结构特点和配电要求，本论文由
制造，具有优良的技术经济指标，在工程经济性、技术先进性和安装便利性方面，比传统电缆和母线具有突出的优点。本文旨在简要介绍分支电缆结构、性能的基础上，重点分析介绍该产品在符合建筑电气的相关规范方面的技术先进性。
电气设计论文:电缆建筑电气设计管理论文
摘要：分支电缆是一种新型的预制型建筑配电电缆，广泛用于中高层建筑、大型厂房、文体场馆的电力配送，该产品根据各个具体建筑的结构特点和配电要求，将主干电缆、分支线电缆、分支连接体等三部分进行一体化设计制造，具有优良的技术经济指标，在工程经济性、技术先进性和安装便利性方面，比传统电缆和母线具有突出的优点。本文旨在简要介绍分支电缆结构、性能的基础上，重点分析介绍该产品在符合建筑电气的相关规范方面的技术先进性。
关键词：分支电缆、结构、性能、设计要求、规范
一、分支电缆的结构与性能
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，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及时部行业性标准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，便于生产和施工，已获得大量应用。按照日本标准的规定，多芯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。民用建筑电气设计规范》中供电系统和低压配电部分与其规定基本一致，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，备用电源也采用分区树干式或首层至顶层垂直干线的方式。
（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；2、安装及维修方便和经济。
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，其外形和结构特征仍然具备电缆特性，而且接头经过密封绝缘处理，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，已经在国内众多工程中得到推广应用，并且已为广大设计人员认同并使用。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、经济的配电方式。因水平所限，文中如有谬误，敬请读者指正。
电气设计论文:单板电气设计研究管理论文
摘要：CompactPCI热插拔单板的电气设计必须满足热插拔规范的要求。要保障在拔插单板时，不对CompactPCI总线产生较大的冲击，不影响CompactPCI总线上数据传输的正确。因此在进行热插拔单板的电气设计时，必须考虑到静电放电、预充电、信号串联匹配、信号线长度限定以及滤波电容大小的限制等几个方面。详细介绍了CompactPCI热插拔单板的典型结构、物理连接过程及电气设计技术要点。
关键词：CompactPCI热插拔总线
在一般的应用电子系统中，若出现电路板硬件失效或软件故障，通常都是先关闭系统电源再检修或更换故障设备，这样往往需要较长的停机时间。在一些性要求非常高的高系统中，不允许停机检修和停机更换故障板或只允许很短的停机时间。例如在高通讯、军事应用电子系统中，一旦出现单板故障，要求在整个系统不停机的情况下允许带电拔出故障板及插入备份板，这种系统通常叫做支持热插拔系统或高系统。热插拔系统首先需要有一个支持热插拔的系统平台，还需要有支持热插拔的单板。热插拔系统都是采用无源背板总线平台，在众多的无源背板总线系统中，CompactPCI总线具有完整的支持热插拔的规范，CompactPCI总线热插拔系统应用最广泛。本文重点介绍CompactPCI热插拔单板的电气设计技术要点。
1热插拔技术概要
热插拔即允许带电拔插工作单板，其最基本的目的是要求带电拔插单板而不影响系统运行，以便维修故障板或重新配置系统；热插拔技术可以提供有计划地访问热插拔设备，允许在不停机或很少需要操作人员参与的情况下，实现故障恢复和系统重新配置；热插拔技术可以提供高应用，当单板出现故障时，系统在不间断运行的情况下自动隔离故障板。热插拔系统的级别由低到高分为三种：基本热插拔系统，它具有基本热插拔要求的性能；热插拔系统，它可以对热插拔单板进行动态配置；高系统，它利用高平台实现对硬件的更高级别的控制。
插拔有三个过程：物理连接过程，包括热插入（在系统运行中插入单板）和热拔出（在系统运行中拔出单板）；硬件连接过程中，即系统在硬件层上的连接与断开；软件连接过程，即系统在软件层上的连接与断开。这些过程可以用一组状态进一步描述，这些状态虽属于系统的不同连接层但彼此关联，如图1所示。例如，当物理连接层不存在时，硬件连接层就不能产生电气连接；当单板从运行中的系统拔出时，软件连接和硬件连接自动断开。在图1中：
P0：单板未安装到系统，处于系统隔离状态。
P1/H0：单板已经插入槽位，所有的针都连接上，但没有上电，CompactPCI总线没有激活。在这一点，物理层处于P1状态，硬件层处于H0状态。
H1：单板上电初始化后连接到CompactPCI总线。
H1F：单板被命令上电、初始化，但是失败，或者单板检测到故障从CompactPCI总线断开。这块单板不适合插入从CompactPCI总线。
H2/S0：单板上电，但CompactPCI总线只能访问配置空间。此时，配置寄存器还没有配置好。在这一点，硬件层处于H2状态，软件层处于S0状态。
S1：系统已经配置好单板。
S2：必需的软件（驱动器，等）加载完成，单板可被操作系统和应用软件使用。但所有的操作都没有开始。
S2Q：此状态同S2，但不允许进行新的操作，单板处于静止状态。
S3：单板加入系统，已经正常工作。
S3Q：软件完成当前操作，但不允许启动新的操作，此时单板处于静止状态。
2CompactPCI热插拔单板的典型结构
CompactPCI单板必须包括一个CompactPCI总线接口器件，CompactPCI总线与PCI总线的接口逻辑和时序相。PCI总线接口器件常用的有AMCC公司的S5920、S5933，PLX公司的PCI9052等，或者使用FPGA内部的PCI逻辑核（core）。当然，也可以是接口器件和应用逻辑器件合二为一。CompactPCI热插拔单板的典型结构如图2所示。J1、J2是标准的2mmHM型接插件，这是CompactPCI热插拔规范规定的，CompactPCI单板就是通过这两个接插件连接到CompactPCI系统平台的。其中，连接CompactPCI总线的J1接插件的针是长短分级的（stagedpin），即分为长针、短针、中长针。长针是一些电源针，最短的针是BD_SEL#和IDSEL，其它总线信号是中长针，而J2都是中长针。
3CompactPCI热插拔单板的物理连接过程
CompactPCI热插拔单板的物理连接过程都是相同的，如图3所示。物理连接过程是从单板插入导轨开始，到最短的针BD_SEL#连接上为止；拔出过程则相反。
物理连接过程是一个机械连接过程。在机械连接的过程中，插入单板，首先进行静电放电，然后进行预充电，等预充电完成后总线信号针才能连接，是BD_SEL#连接上；拔出过程则相反。
静电放电条是为了保护热插拔单板在带电拔插过程中免遭静电损坏。预充电过程是为了减小热插拔单板在拔插单板过程中对总线信号的冲击（电容效应）。
4热插拔单板的电气设计技术要点
CompactPCI热插拔单板的电气设计必须满足热插拔规范《CompactPCIHostSwapSpecificaiton》的要求。要保障在拔插单板时，不能对CompactPCI总线产生较大的冲击，不能影响CompactPCI总线上数据传输的正确，必须从如下几方面进行考虑。
4.1静电放电
热插拔单板，在带电拔插过程中，为了保护单板免遭静电损坏，必须进行静电放电。因此必须在单板上设计放电条，在CompactPCI机箱的插槽上有放电导轨。这样，在插入前，先进行静电放电；在拔出前，也先进行静电放电。
在热插拔单板的PCB的最外层的下端设计三个放电条：strip1、strip2、strip3。例如，对于标准的CompactPCI后面板插件（高度233.5mm，长度80mm），应设计的三个放电条的长度分别为20mm、27.5mm、20mm，高度为1.5mm。其中，strip3与机壳直接相连，strip1与strip3之间跨接10MΩ电阻，strip2与数字地通过10MΩ电阻连接，如图4所示。插入时，Strip1首先与放电导轨接触，其次是strip2，是strip3；拔出时则相反。
4.2预充电
热插拔规范《CompactPCIHotSwapSpecification2.1》规定，热插拔单板在拔插单板过程中，为了减小对总线的冲击（电容效应），必须对单板的总线信号进行预充电，使CompactPCI接插件的插针点的预充电电压达到1.0V（±0.2V）。插入单板时，在CompactPCI总线信号线连接上之前，使单板上的CompactPCI总线信号预充电至1.0V左右，这样在总线信号线连接上的瞬间，冲击很小；拔出单板时，在CompactPCI总线信号线断开之前，使单板上的CompactPCI总线信号预充电至1.0V左右，这样，在总线信号线断开的瞬间，冲击很小。
单板上需要进行预充电的CompactPCI总线信号，即接插件J1、J2与CompactPCI接口器件连接的信号，包括：AD0～AD31、C/BE0#～C/BE3#、PAR、FRAME#、IRDY#、TRDY#、STOP#、LOCK#、IDSEL、DEVSEL#、PERR#、SERR#、RST#，AD32～AD63、C/BE4#～C/BE7#、REQ64E、ACK64K、PAR64，需要预充电至1.0V左右。
单板的预充电是从长针5V电源取电，再经过电压转换得到预充电电压Vps。
需要预充电的信号，经过较大的电阻Rp上拉至Vps预充电电压（见图5）。选择Rp阻值的原则是，Rp的较大值应该保障Vps在5ms内，使需要预充电的信号在接插件插件处达到理想充电电压1.0V的80%；Rp的最小值应该保障PCI设备的管脚在高低电平时的漏时流不致过大，上拉电阻Rp一般不能小于10kΩ。
INTA#、INTB#、INTC#、INTD#/REQ#/PCI_RST#等信号通过10kΩ电阻上拉至PCI接口设备的工作电源电压（5V或3.3V）。BD_SEL#经过10kΩ电阻下拉。
4.3串联匹配
为了减小单板上的CompactPCI总线的信号线分支（stub）对总线的影响，必须对总线信号进行串联电阻匹配。PCB的布线特征阻抗应设计为65Ω±10%，匹配电阻阻值为10Ω。需要加串联匹配电阻的信号包括：AD0～AD31、C/BE0#～C/BE3#、PAR、FRAME#、IRDY#、TRDY#、STOP#、LOCK#、IDSEL、DEVSEL#、PERR#、SERR#、RST#、AD32～AD63、C/DE4#～C/BE7#、REQ64#、ACK64#、PAR64以及INTA#、INTB#、INTC#、INTD#。
4.4信号线长度限定
根据CompactPCI规范的要求，单板的预充电、串联电阻的Stub的长度必须按图5所示进行限制（PCB的布线特征阻抗应设计为65Ω±10%）。Stub的长度越短，对CompactPCI总线的冲击越小。在单板上，对预充电的信号，从接插件J1或J2到CompactPCI接口器件管脚，总的信号线长度应小于38.1mm，其中，从接插件插针到串联电阻的PCB连线长度应小于15.2mm。
预充电电阻的Stub长度好是零，最长不能超过2.5mm。
4.5滤波电容大小的确定
热插拔单板的预先电源（earlypower,不受控电源），在拔插单板时一直存在。在热插拔单板上，直接连接在电源管理的未充电电容，在单板插入过程中，会产生较在的浪涌电流，若电流过大，会导致接插件的烧损。为了滤波，通常在电源的接插件处都接有一滤波电容。因此，为了减少拔插过程的浪涌电流，必须限制滤波电容总量。根据热插拔规范的规定，对预先电源层电容总量的限制要求如下：
5V、3.3V、V（I/O）的电源层，电容总量不能超过8.8μF。
+12V、-12V的电源层，电容总线不能超过1.5μF。
CompactPCI热插拔单板的电气设计必须满足热插拔规范《CompactPCIHostSwapSpecification》的要求。要保障在拔插单板时，不能对CompactPCI总线产生较大的冲击，不能影响CompactPCI总线上数据传输的正确，在进行热插拔单板的电气设计时，必须考虑到静电放电、预充电、信号串联匹配、信号线长度限定以及滤波电容大小的限制等几个方面。笔者曾主持设计过16槽位CompactPCI高平台，在热插拔单板的电气设计时，遵循本文讨论的几个设计原则，所设计的单板和系统均满足热插拔的各项技术要求。
电气设计论文:电锅炉房电气设计分析论文
摘要：电锅炉是一种高效、节能、安全、减少环境污染的新型电加热设备。利用它可以将电网夜间低谷电力用于加热水并保温储存，供白天使用或供热。对于充分利用电网低谷电力，增加电力有效供给，提高电网的负荷率是一种非常有效的手段。
关键词：电锅炉电网负荷率
一概述
电锅炉是一种高效、节能、安全、减少环境污染的新型电加热设备。利用它可以将电网夜间低谷电力用于加热水并保温储存，供白天使用或供热。对于充分利用电网低谷电力，增加电力有效供给，提高电网的负荷率是一种非常有效的手段。
电锅炉突出优点如下：
1电锅炉全套设备占地面积小，不需烟囱、燃料渣堆放场所。产品成套组装出厂，在现场只需接上电源，水管，即可投入运行，可大大节省基建投资及安装费用。
2热效率高，输送方便，损失很小。电锅炉运行热效率在95%以上。启停调节方便，比煤锅炉、油锅炉更能节约能源。电热锅炉与其它锅炉运行费用比较。
注：供暧面积以10000M2，采暧以每天10小时计算，采暧季为4个月。因各地区电价参数不同，此表数据仅供参考。
3自动化程度高、运行安全
一般电锅炉都采用自动控制，快速平稳地控制电加热管组的循环投切。并且具有漏电保护、短路保护、过电流保护、过电压保护、压力超限保护、水位过低保护等多项保护功能。产品实现了机电一体化，不需专职锅炉运行工、节省费用，避免了人为因素的影响而发生事故。
4保护环境、造福大众
电锅炉不会排出如二氧化硫、二氧化碳等有害气体，无黑烟、灰尘，没有废物需要处理，无噪声、无污染，从环境保护角度来看，最为优越。
5适用范围广
电锅炉产品规格品种多，可满足各种用途、各种环境和各种条件下的需要。还可根据用户的特殊要求进行加工订货。
二电锅炉房的主要设备
电锅炉房的主要设备有:电锅炉本体，电锅炉电控柜，蓄热水箱、蓄热水泵、循环水泵、补水泵及其控制箱，软水器等。
电锅炉本体主要由钢制壳体、电加热管、进出水管及检测仪表等组成。电锅炉的加热方式有电磁感应加热方式和电阻加热方式两种。由于电磁感应加热方式为间接加热，因而热效率较低，约为96％。而电阻加热方式热效率高，可达98％。电阻加热方式即采用电阻式管状电热元件加热，在结构上易于叠加组合，控制灵活，更换方便。目前电锅炉基本上都采用电阻式管状电热元件加热。
采用电阻式管状电热元件加热方式,其电气特点是锅炉中的水不带电。但当电热元件漏水或爆裂时,也会使锅炉中的水带电,即称之为漏电。另外,受电热元件绝缘导热层的绝缘程度的影响,电热管也存在着一定的漏电电流。按照国家标准,漏漏电流应不大于0.5mA。因此，电气线路上都应设漏电保护。
电加热管是电锅炉的心脏，其性能好坏直接关系到电锅炉性能的好坏。电加热管一般选用管状形式，由金属管、电热丝、引出棒、连接座和填料等组成。一般情况下,电加热管使用寿命在10000-30000小时。电加热管的使用寿命主要取决于电加热管的材料,表面热负荷和用户的运行管理水平。电加热管为镍铬不锈钢管材，表面热负荷为6-9W/cm2。此外，电加热管的额定电功率也是一个非常重要的性能指标。在额定工况下，根据国标规定，电功率偏差值不应大于5％。
电加热管的连接方式，一般采用三相，对称地接成星形（Y）或三角形（）。根据容量大小分成两组或多组。图1为750kW电锅炉主接线原理图。
电锅炉的控制技术。从电气角度来讲，电锅炉是一台大功率的电力调功设备，锅炉的输出功率越高，电功率的输出也就越大。电功率的输出调节分有级功率调节和无级功率调节两种。无级功率调节适用于调节精度较高的场合，而有级功率调节则适用于调节精度要求较低的场合。由于对电锅炉的输出热功率调节度一般要求都不很高，因此国内绝大多数电热锅炉均采用有级功率调节方式。
有级功率调节采用交流接触器控制，无级功率调节则采用可控硅控制。可控硅也可用于有级功率调节，其优点是无机械动作噪声，寿命长。缺点是主回路不能关断，过电流和过电压能力差，自身耗电量大，需要强迫散热，价格较高。而交流接触器的优点是可实现主回路电气隔离，过电压和过电流的能力较强，自身耗电量小，发热量小，价格便宜。因此，一般电锅炉均采用交流接触器作为控制器件。
电锅炉的加热控制是超大电流的控制，这是与燃油、燃气锅炉和燃煤锅炉控制上的较大差别。电锅炉在控制技术方面有以下几方面特点：
1.为了减少对电网的冲击影响，采取电加热管组逐级投切方式。各组加热器投切之间
间隔时间叫做逐级投切间隔时间。每组的功率越大，间隔时间越长。因此间隔时间因应根据需要可以任意设定。
2.为了延长电加热管的使用寿命，尽量使电加热管使用均衡，避免过多地使用管某一组或某几组电加热，。同时由于交流接触器在大电流下工作,也应均衡使用。因此，控制原则是保障每组电加热管总使用时间相同。控制方式采用多级控制，循环投切。即先投者先切，后投者后切，先停的先启动，后停的后启动。这样就可以保障交流接触器的动作次数相同，电加热管的工作时间也大致相同。大大延长电锅炉的使用寿命。
3.容量大的电锅炉电流将达到几百安培甚至几千安培，这么大的强大电流将对电锅炉控制装置产生干扰。因此，需要采取的抗电磁干扰措施。
4．电锅炉的加热控制系统是一个大滞后的二阶惯性系统，采用一般的控制装置很难达到的控制效果，往往产生交流接触器动作频繁，甚至反复振荡。国内已根据这一特点开发研制出了电锅炉电脑控制器。
国内电锅炉的控制方式有四种：（1）手动+温度显示控制仪表控制并温度显示；（2）顺序控制器或PLC控制+温度显示控制仪表控制并温度显示；（3）用PLC控制，包括温度输入模块和显示单元（液晶显示或触摸屏显示）；（4）专用电锅炉电脑控制器控制并温度显示。由于其控制性能好，功能全，性价比高，得到了普遍应用。
专用电锅炉电脑控制器为一体化机箱，触摸屏操作。触摸屏可实时动感地显示电加热管的运行状态和锅炉系统运行模拟图。还可用数码方式显示温度、压力等参数值,并设有多方位的在线帮助,多级中文弹出式菜单和故障维修指南,适合任何层次的操作人员使用。采用了现代先进的模糊控制技术，能够快速平稳地控制加热组循环投切，提高加热管使用寿命。电加热管组投切动作采取间隔控制，降低对电网的干扰。间隔时间可任意设定。取得了很好的控制效果。
电热锅炉控制柜与电热锅炉配套供应，作为电热锅炉的控制装置。控制柜主要由柜体、低压断路器、交流接触器、电脑控制器、测量仪表等组成，与电锅炉配套的蓄热水泵、循环水泵、补水泵等的控制装置一般单设电控柜（箱），根据用户要求也可装在电锅炉控制柜中。小型电热锅炉可与控制柜作成一体，以减小电锅炉房建筑面积。
三电锅炉房的电气设计
一般电锅炉房的电气设计包括电源设计、配电系统线路设计、热工检测系统设计及照明设计等。照明设计与一般锅炉房设计相同，这里不作介绍。主要对电源设计、电锅炉房的线路设计作一介绍。
1电源设计
（1）变压器台数及容量的选择
对于较大容量电锅炉房的应专设变配电所。为减少电能损耗、便于接线和节省投资，变配电所应邻近电锅炉房。容量较小的电锅炉房可由原有的公用变电所供电。专用变压器容量或由公用变电所提供的容量应满足电锅炉、蓄热水泵、循环水泵、补水泵等设备的总用电量要求，并应考虑10％-20％的富裕量。多台电锅炉可共用一台变压器,但不允许多台变压器供一台电锅炉。如电锅炉房设置两台700KW电锅炉，则应配置两台800KW变压器。
（2）变配电所低压配电柜配电开关及线路要求
变配电所低压配电柜配电开关及线路应与电锅炉房的用电负荷容量相匹配。如有两台700KW电锅炉，变配电所低压配电柜应设置两个1500A的低压断路器和两条配电线路引至电锅炉房。配电线路可采用带N线和PE线的五芯电缆，如变配电所邻近电锅炉房，可采用封闭式母线槽。如蓄热水泵、循环水泵、补水泵等附属设备单设控制箱，但用电量与电锅炉相比很小，供电电源线路可由电锅炉控制柜引接。
2电锅炉房的线路设计
电锅炉房的线路包括电力线路和热工检测信号和控制线路。
（1）电力线路设计
电锅炉控制柜至电锅炉电加热管的电力线路一般采用四芯YJV交联聚氯乙烯铜芯电缆或四根BV铜芯塑料电线，其中一根为PE线。电缆规格及根数见表2。电缆或电线敷设方式一般采用穿钢管埋地敷设，也可采用电缆桥架敷设或地沟敷设。
（2）热工检测信号和控制线路
热工检测信号线路包括温度、压力和水位检测线路，分别由装在电锅炉本体上的温度、压力和水位传感器接到电锅炉控制柜中的电脑控制器上。为避免干扰、确保检测的性，检测信号线应采用屏蔽线，并与电力线路分开敷设。敷设方式可在地坪下穿钢管暗埋或架空明敷设。
控制线路主要是蓄热水泵、循环水泵、补水泵等附属设备单设控制箱时，电锅炉控制柜与附属设备控制箱之间的控制及联锁线路，一般采用1.5平方毫米的BV铜芯塑料电线。敷设方式可采用在地坪下穿钢管暗埋。
一般锅炉房设有软化水装置，其用电量不大，在软化水装置附近墙上设置一个三孔电源插座即可。
(3)电锅炉控制柜布置设计
电锅炉容量较大、台数较多的电锅炉房，电锅炉控制柜、水泵控制柜及自动化控制台等应设在控制室内。如改造工程由于条件限制，单独设置控制室有困难，或电锅炉容量较小、台数又很少时，电锅炉控制柜和水泵控制箱也可设在电锅炉房内，但应远离水泵和水处理设备，并设置50-100mm的基础。
容量大的电锅炉控制柜一般为离墙安装，单面（正面）操作，双面开门维修。根据《10kV及以下变电所设计规范》GB50053－94规定，背面离墙距离应不小于1000mm，正面操作距离应不小于1500mm。容量较小的电锅炉控制柜控制柜墙安装，正面操作距离也不应小于1500mm。
(4)接地系统设计
接地系统型式应采用TN-S系统。电源进线N线应作重复接地。电锅炉控制柜、水泵控制箱、电锅炉、水泵及其它电气设备的金属外壳、电缆电线穿线管等均应接地。接地电阻要求小于1Ω。并按《低压配电设计规范》GB50054-95要求做好等电位联结。
四电锅炉房电气设计中存在的问题
随着我国对环保的重视，最近几年电锅炉的生产和应用发展非常迅速。但由于电锅炉在我国起步较晚，相关电锅炉技术方面的规范、标准还不够完善，各生产厂家各自为战，产品自定型号规格，自成系列。这给设计人员对电锅炉的选型，对电锅炉房的布置设计带来一定的困难。特别是电锅炉房设计以暖通、给排水专业为主，电锅炉的选择和订货由暖通、给排水专业负责，电气专业设计人员对电锅炉产品的技术性能和对电气专业的设计要求了解不够，使得电锅炉房电气设计中出现一些问题。据笔者了解的情况，主要存在着以下四个问题。
1电源容量与电锅炉房用电负荷不匹配。主要表现在改造工程项目上，或新建电锅炉房，但变配电所未改造，使得变配电所中变压器容量满足了电锅炉房用电要求，或变压器容量能满足要求，但引到电锅炉房的线路出线开关容量不够。希望建设单位在改建锅炉房时，应根据电锅炉房的负荷容量，对原变配电所增容扩建和改造。
2电锅炉房建筑面积偏小，使电锅炉、电锅炉控制柜及其它配套设备布置很困难。如有的锅炉房，电锅炉控制柜距电锅炉只有500㎜，控制柜的门都打不开，更不用说操作距离了。出现这一问题的原因是利用原有的锅炉房,或还未选择确定电锅炉设备,建筑设计时没有按设备的安装要求设计锅炉房幅员尺寸。结果造成了设备大，锅炉房建筑面积明显偏小的弊端。设计单位应在电锅炉及其配套设备都确定的条件下，再作电锅炉房设计为好。
3电锅炉与蓄热水泵、循环水泵、补水泵等附属设备等不是由同一厂家，而是由几个厂家配套供货，造成水泵控制箱与电锅炉控制柜不匹配。根据控制要求，电锅炉与蓄热水泵之间应互相联锁，但由于蓄热水泵控制箱没有考虑，这给施工安装带来很大的麻烦。
希望建设单位或承包商订货时，电锅炉和蓄热水泵、循环水泵、补水泵等附属设备及其控制箱应尽量由电锅炉供货商配套供货，水泵的控制装置好集成到电锅炉控制柜中，由电脑控制器集中控制，即方便了安装接线，操作维护，又减少了故障，提高了安全性。
4电锅炉房电气施工设计图纸不够完整。电锅炉房电气施工设计图纸应包括电力系统图、电力管线平面布置图。但由于设计人员对电锅炉设备资料掌握不全，再加上施工图设计时电锅炉设备的选型还未定下来，无法作施工图设计，造成电气施工设计图纸的空缺。
以上问题虽然只是个别现象，但希望引起大家注意。随着电锅炉应用的普及，电锅炉房设计的增多，规范标准的不断完善，相信电锅炉房的电气设计水平必将会大大提高。
