基于节能与安全考虑的住宅小区电气设计分析

【摘要】对于住宅小区节能与安全的电气设计，一直是电气设计师们不断追求和期许的 ，本文结合了多年电气设计实践 ，多方面阐述了小区电气设计时的节能措施 ，同时也论述了安全措施设计要点 ，特别是针对小区居民卫生间的电气系统安全设计，希望可以对从事此项工作的人员有帮助。

【关键词】节能措施；电气设计；小区电气；电气安全

0 前言

随着人们生活水平的提高，各种档次规模多样的住宅小区纷纷涌现，同时也给电气设计带来了层层不断的新课题，电气设计师首要考虑的重要问题就是节能与安全。入户前的供配电系统及供电线路决定了住宅电气能耗，因此这个阶段主要考虑节能和安全，而入户后因为电压负荷相对固定，节能在此阶段设计时空间相对较少，设计师此时主要考虑的就是室内住户用电的安全和方便问题。

1住宅小区安全设计注意要点

1.1电气火灾的防范

线路的超负荷和短路以及老化所造成的不合理的设备布置和线路连接问题都是引起火灾的重要原因。虽然遇到超负荷现象和短路时，保护开关会第一时间切断电源 ，但是线路外层绝缘也会被瞬间超大的电流损坏 ，加速老化的速度 ，有时也会引起接地电弧火灾 ，因为接地电流较小 ，普通断路器不会进行保护动作，所以有规定明确规范了进线断路器应该有对剩余的电流进行保护功能 ，根据负载情况来触发报警装置或者跳闸 ，这对电气火灾的控制有很大的帮助[1]。

1.2 卫生间设计的安全要点

住宅设计相关规定措施中强制要求 ：住宅卫生间凡是有洗浴功能的应有局部动作电位连结。洗浴过程中 ，由于身体潮湿会降低人体阻抗，如果触到非同等电位的金属构件或管道会导致被电击 ，所以卫生间的电气安全设计尤其重要 ，需特别注意以下五点 ：

1）按照电击危险的程度，卫生间内划分成三个区：

0 区是指淋浴、浴盆和浴缸的内部或者无盆淋浴的浴室为范围与1 区限界一致，内距地面 10cm 的区域。1 区是围绕淋浴盆或浴盆的外边缘垂直平面；或者对无浴盆浴室 ，距淋浴喷头 120 cm 的垂直面内，高度在离地面10cm 至 225 cm的水平面，1 区不含 0 区。2 区是指1 区至距离1 区60 cm 的垂直平面 ，其高度在离地面以 225cm 处以下。然后针对危险区域进行有效的防电击措施；

2）预防电击的几个方面：

在 0 区域内 ，允许电压应不高于 12V的隔防特低电压供电 ，安全电源应设置在 2 区以外。在 1 区内 ，对装设电热水器的防护等级要求高于 IPX5。在 2 区内 ，只能装设II类灯具和电热水器。卫生间电气设备的供电方式如未使用隔防安全特低电压，其配电回路的设置应防电击并且额定动作电流小于 30mA 的断电保护器作为保护 ；

3）设计中电气设备的选用和安装安全措施 ：电器设备必须要具备以下防水等级，0 区要选IPX7级，1 区要选 IPX5级，2 区要选IPX4 以上等级的设备 ；

4）开关及附件安装标准 ：开关及线路附件不要设在 0、1 和 2 区内；

5）布线要点 ：浴室的明敷线路和埋藏于墙内暗敷线路都应符合要求：要选非金属外皮的双重绝缘线缆；

2 供配电系统的节能

不同规模的小区供电方式有所不同，通常小区都是由 10kV 的电源进行供电 ；而高层小区一般采取两路 10KV 的电源供电，两路电源同时进行工作，如果一路电源发生故障停电，此时另一路电源需要满足全部一、二级负荷。以下六个方面是电气设计师应该主要考虑的 ：

一是，供电电压的调节及无功补偿 ：我们可以在电气的供电系统中，设置个无功补偿的装置 ，可直接无功功率补偿[2]。最后可用自动调节控制电容器的方式来最低额度的降低配电系统的无功功率 ，以此达到降耗节能和电压调节的效果 ；二是，选择配电线路电缆、导线：所有工程项目实施首选要考虑的就是控制成本支出 ，电气工程设计也师一样 ，在配电线路电缆、导线选择时首要以满足规定技术要求、可靠安全为基础 ，其次就是考虑实际实施时的经济性和稳定性； 三是，选择配电变压器的原则：配电变压器对电气系统来说尤其重要，住宅小区设计中使用量业非常巨大 ，特别是 10kV 及 35kV 级的变压器 ，在住宅设计中不可使用高损耗变压器 ，变压器应使用 10 型或以上的低噪音、节能环保类型、低损耗的干式变压器。配电变压器须具备强迫通风装置 ；四是，照明选择 ：住宅灯具须选择绿色环保型材料，建筑的照明须选用节能得光源和附件[3]。至于住宅前室、门厅、公共部分及楼梯间等场所应设置人工照明和节能控制设备。当应急照明情况下会自熄开关控制动作，并具备火灾自动报警时的应急照明自动点亮 ；无火灾的自动报警应急照明可以集中点亮；五是，简化电压等级及直接为负荷中心配电：在传输同等功率或者容量电荷量时 ，因为在高电压级别线路中的电流小 ，所以可有效地降低电能消耗、功率损耗。通常在对住宅小区的电气设计时 ，会在负荷中心附近设置10KV 的开闭所 ，一般小区中低压供电的半径不可超过 150，因此在小区中设若干 10/0.4kV 的变电所 ，由开闭所向10kV 的变配电所来进行 10kV 的高压供电 ；六是，如何达到节能运行 ：即是忽略供电的成本 ，以最小化配电系统有功损耗为最终目的。按理说运作电压的平方与有功损耗应反比例关系的 ，所以在电气设计时应合理增加供电电压 ，实现真正的节能运行。

3 智能节电器

节能电器已广泛用于民用建筑和工业方面，尤其是工业上负载变化较大的电动机，其节电效果尤为显著。在民用建筑中 ，主要面向照明设备 ，例如商场、路灯等的照明系统 ，这样不仅运作安全可靠，而且可减少电费支出 ，得到广大群众的认可和好评。在实际的运行中，应合理依照配电型和负载型，采用科学的合理安装方式 ，且在电源和负载间可直接用串联方式。低压配电的节电器采用如下安装方式 ：

1）智能节电器设置在变压器的低压侧时 ，这可对总电源的节电起着作用，并可替代常规的消谐装置。但在需特别注意，两者不可同时安装。运作智能节电器过程中 ，在满足无功功率的补偿容量得同时 ，也需要考虑到电源的进线问题。

2）在解决单回路放射式的电力配电干线问题上 ，智能节电器最好设置在末端配电箱总开关之后 ，用于照明节电 ；还有个办法可以达到同样的效果，就是对支路实行单独节电器的安装 。

3）总之节电器该怎样选择是要针对实际环境而定的 ，换言之 ，其必须适应最高海拔和温度 ，及相对湿度等要求 ，这样才可确保节电器正常有效运行。

4 结束语

本文对基于节能与安全考虑的住宅小区电气设计进行了具体的分析，通过本文的探讨，我们了解到，无论是供电的线路选择、供配电运作还是居民室内电气设计都要依据技术层面来进行科学的验算，实现电气优化设计设施。而智能节电器凭借它的安全性和优越的性能，已被低压供电的设计广泛应用。且在使用智能节电器时 ，节电器的选择应就实际情况而定 ，做出科学的合理选择 ，以确保节电性能有效发挥。最终达到节能、安全、经济的电气设计要求。

参考文献：

[1] 罗军东.小区电力远程智能管理控制系统研究——防盗电灵活接线系统[J].湖北电力. 2010（01）.

[2] 燕贤青，查竞舟，晋国卿.浅谈住宅室内电气设计[J]. 科技广场.2013（01）

[3] 林仙岳.民用建筑电气节能设计要点分析[J].广东建材.2012（05）