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摘要：作者根据多年电气工程实践。本文从绿色照明、配电系统和变压器选择等方面，就住宅小区电气节能的途径进行阐述，并进行了具体总结。
关键词：现代住宅小区；电气设计；节能安全
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
引言
随着我国经济建设的快速发展和人民生活水平的提高，能源消耗也在急剧增长。能源危机已成为当今社会最受瞩目的热点问题之一。为了实现可持续发展，我国政府已将节能降耗问题列为整个经济工作的一个重点。作为一名电气设计人员，应当具有先进的节电设计理念，使电气设计既能达到电气要求，又能体现节能降耗的效果。
1 从设计入手，促进电气节能
1.1现代住宅小区配电方式
配电电压是指向用户或用户内部向用电设备配电的电压等级，它分高压(35kV一110kV)、中压(6kV～10kV)和低压(380V一660V)配电电压。现代住宅小区一般采用两路10kv电源，一用一备，2台变压器同时运行，分别带各自负荷。低压母线侧由3QF联络开关联络，当一台变压器发生故障时。另一台变压器能带动全部负荷的50％。带电梯的高层住宅还配备了应急电源或柴油发电机，电源通过ATS实现自动切换，以保证照明供电的连续性。在电气设计时，可以从以下几个方面考虑节能措施：
1.2简化电压等级，配电电压直接引入负荷中心
线路输送相同的功率或容量，流过较高电压等级线路的电流较小，从而功率损耗和电能损耗较小。一般情况下有限采用较高电压配电，如中压配电优先采用10kV配电电压，条件允许也可采用35kV作为高压配电电压直接深入负荷中心的方式。用户负荷较大或用户内部区域较大时，采用中压向用户或用户建筑物配电。确定供电方案时，采用了建一个高压配
电所，通过高压配电设备及高压电缆，送配到各单位工程旁(内)的变配电室，取得了很好的运行效果。
1.3 配电变压器的选择和经济运行
1.3.1变压器的选择
变压器是电压变化设备，特别是10kV和35kV电压等级的变压器，在电力和配电系统中普遍使用，数量巨大，由于使用量大，运行时间长，变压器在选择和使用上存在着巨大的节能潛力，特别是量大面广的10kV和35kV级变压器。选择高效节能产品，不但对节约能源具有重要意义，同时还可以大大降低变压器的营运成本，是企业改善经济效益的重要途径。因此，选择变压器时，应选用低损耗节能型变压器，如S9系列或S10系列、S11系列。SL7、S7型变压器及以前的高损耗变压器已由国家先后公布淘汰，停止其生产和销售，不再采用。对于高层建筑、地下建筑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(SGl0、SGl1ch等系列)。
1.3.2电力变压器的经济运行
电力变压器在电能损耗低的状态下的运行称为电力变压器的经济运行。变压器的损耗包括有功损耗和无功损耗两部分，而无功损耗也对电力系统产生的附加的有功损耗，变压器的有功损耗加上无功损耗产生的附加有功损耗，称为变压器综合有功损耗。变压器单位容量的综合有功损耗最小时的负荷称为变压器的经济负荷Sec.T。变压器经济负荷与变压器额定容量之比，称为变压器的经济负荷率Kec.T。
1.4配电线路导线、电缆的选择和节能运行
1.4.1按最优经济电流密度选择导线、电缆截面
建设电力线路，除了必须满足安全可靠和技术要求外，还要考虑经济性。经济性既要节约投资费，又要减少年运行费。因此，存在一个按经济电流密度选择导线、电缆截面，从而使电力线路建设经济上最优。但是，经济电流密度的确定很复杂。我国目前按最大负荷利用小时数Tmex查经济电流密度选择导线、电缆截面。然而，多年的设计和运行表明，该经济电流密度是有缺陷的，它没有考虑电力线路的电压等级和投资、负荷的功率因数等因素对经济电流密度的影响。因此，据此选择导线、电缆截面虽经济，但不是最优。最优经济电流密度要同时考虑投资费和年运行费。
1.4.2电压调节和无功补偿
在配网的配电变压器或用户变电所安装无功补偿装置，就地补偿无功功率，实现电容器自动投、切控制，使配网输送的无功功率达到最低限度，可大大减少线路的有功损耗，达到降损节能的目的。在安装有调压电力变压器的变电所，应采用电压无功综合装置，根据电压
一无功八区图进行电压一无功智能或模糊或专家系统控制，实现电压一无功综合优化控制，有明显的节能效果。
2用电设备的节能
2.1 实施绿色照明，节约照明用电
在住宅小区总用电负荷中，照明负荷占有很高的比例，实施绿色照明工程对住宅小区电气节能意义重大。所谓绿色照明，是指使用高效长寿，安全稳定的电光源，以高效灯具及附件组成的照明系统。
(1)卧室及楼梯间等应大力提倡H型节能及高效细管荧光灯。
(2)疏散指示灯应优先采用场致发光灯。
(3)道路照明，高杆灯优先采用金属卤化物光源，应逐步淘汰白炽灯，普通粗管荧光灯等光效低，寿命短的产品。
(4)合适的光源还需配上合适的灯具，才能充分发挥其优越性，在现有高效灯具的基础上有待开发新一代的灯具产品，使其发挥出更大的优越性，来满足人们及功能要求。
2.2大力开发节能型电器一绿色电器
(1)灯具的电器附件，要大力开发节能型产品。如指示灯内光源可开发使用发光二极管。卧室客厅内看电视要有低照度，保护视力的“减光照明”和“调光照明”。
(2)用继电器控制的回路，可采用旁路开光直通，既可节约线圈的耗电，有可增加了继电器(接触器)的使用寿命。
2.3空调系统的控制
对规模较小、负荷侧流量变化不大的工程冷水机组应在调节首先规模较小、负荷侧流量变化不大的工程冷水机组应在调节动化程度要求较高的工程采用分台数控制，这样可以很直接的通过控制方式来控制用电起停，对空调这种用电负荷很大的用电设备来说能最直接的节约电能
3优化电气设计。不忘安全
住宅电气安全涉及到干家万户，住宅卫生问一般均带有淋浴或洗浴设备，在国际电工标准中属于特殊场所，对住宅电气安全影响较大，在设计中更应引起重视。
3．1住宅内电气火灾的安全防范设计
常见电气火灾起因是短路、过负荷、线路连接不良或设备布置不当。短路、过负荷一般会引起线路保护电器动作，但短路、过负荷对线路绝缘损害较大，往往引起电弧性短路或接地故障，线路保护电器如无漏电保护功能则不动作，不能切除事故隐患。为此，GB50096—2011住宅设计规范规定，导线应采用铜线，每幢住宅的总电源进线断路器应具有漏电保护功能，特别是“总电源进线断路应具有漏电保护功能”，反响较大，因漏电引起供电中断而拆除漏
电保护的情况也常常出现，因此有不少人对“总电源进线断路器应具有漏电保护功能”提出质疑。其实，该条的主要目的是防电气火灾，采用300mA或500mA甚至可达1A的动作电流量是对三相而言的，漏电电流是相量总和而不是简单相加，如果采用的产品和线路敷设没出问题，是不会起误动作的。线路的接地故障在电气火灾事故起因中位于首位，根据负荷情况，漏电保护或作用于报警或作用于跳闸，对于电气火灾的防范起到了一定的作用。
3．2设计对卫生间电气安全足够重视
《住宅设计规范》修订版中对带洗浴设备的卫生部要求由原来“宜做等电位联结”改为“应做等电位联结”，是比较合理的。浴室内人体阻抗因皮肤浸湿而显著降低，而人体又可能接触带不同电位的金属管道和构件，电击危险甚大，等电位联结能够显著降低接触电压，而增加此部分内容对于造价增加微乎其微。目前国家标准图集02D501—2等电位联结安装已有标准做法供参考，也为大家熟知。但规范对于浴室电气设计的相关内容不详，也为大家所
熟知。但规范对于浴室电气设计的相关内容不详，现在一般参考IEC标准2005年12月16日的IEC60364—7—701ED．2／FDIS实施。
3.3针对接地故障的防护
设备与大地之间作良好的电气连接，做接地。当电气设备发生接地故障时，电流就通过接地体向大地流散这就是接地防护作用。接地故障防护主要是为了能防止人身遭受电击和电气火灾、电气线路损坏等事故，不同的接地系统的防护也不尽相同，加强绝缘、使用安全超低压、等电位联结都是其主要措施，另外采用剩余电流保护器的附加保护对电路发生绝缘损坏和电气火灾弓I起安全事故起到很好的保护，电气防护的措施很多很繁杂但并不是所有防护都需要同时具备，应该根据设备特点和适用场所适当选择防护措施，已达到既安全又节能的目的。
4结语
综上所述，现代住宅小区电气设计中，在满足电压及负荷需要的基础上，节能与安全已成为电气设计师不断研究解决寻求创新的课题，因此无论是供配电系统、供电线路的选择还是住宅室内电气设计都应根据实际情况从技术层面上进行科学合理的验算，综合考虑，以实现住宅电气的优化设计，从而达到安全、节能、经济的设计要求。
参考文献：
【1】中华人民共和国建设部《供配电系统设计规范》GB50052-2009 《住宅设计规范》GB50096-2011
【2】中国航空工业规划设计研究院．工业与民用配电设计手册(第三版)【M】．北京：中国电力出版社，2005．925—928．
【3】杨凯．加强电气工程管理，提高工程质量【J】．山西建筑，2005，31(2)：120，121．
关键词：现代住宅小区；电气设计；节能安全
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
引言
随着我国经济建设的快速发展和人民生活水平的提高，能源消耗也在急剧增长。能源危机已成为当今社会最受瞩目的热点问题之一。为了实现可持续发展，我国政府已将节能降耗问题列为整个经济工作的一个重点。作为一名电气设计人员，应当具有先进的节电设计理念，使电气设计既能达到电气要求，又能体现节能降耗的效果。
1 从设计入手，促进电气节能
1.1现代住宅小区配电方式
配电电压是指向用户或用户内部向用电设备配电的电压等级，它分高压(35kV一110kV)、中压(6kV～10kV)和低压(380V一660V)配电电压。现代住宅小区一般采用两路10kv电源，一用一备，2台变压器同时运行，分别带各自负荷。低压母线侧由3QF联络开关联络，当一台变压器发生故障时。另一台变压器能带动全部负荷的50％。带电梯的高层住宅还配备了应急电源或柴油发电机，电源通过ATS实现自动切换，以保证照明供电的连续性。在电气设计时，可以从以下几个方面考虑节能措施：
1.2简化电压等级，配电电压直接引入负荷中心
线路输送相同的功率或容量，流过较高电压等级线路的电流较小，从而功率损耗和电能损耗较小。一般情况下有限采用较高电压配电，如中压配电优先采用10kV配电电压，条件允许也可采用35kV作为高压配电电压直接深入负荷中心的方式。用户负荷较大或用户内部区域较大时，采用中压向用户或用户建筑物配电。确定供电方案时，采用了建一个高压配
电所，通过高压配电设备及高压电缆，送配到各单位工程旁(内)的变配电室，取得了很好的运行效果。
1.3 配电变压器的选择和经济运行
1.3.1变压器的选择
变压器是电压变化设备，特别是10kV和35kV电压等级的变压器，在电力和配电系统中普遍使用，数量巨大，由于使用量大，运行时间长，变压器在选择和使用上存在着巨大的节能潛力，特别是量大面广的10kV和35kV级变压器。选择高效节能产品，不但对节约能源具有重要意义，同时还可以大大降低变压器的营运成本，是企业改善经济效益的重要途径。因此，选择变压器时，应选用低损耗节能型变压器，如S9系列或S10系列、S11系列。SL7、S7型变压器及以前的高损耗变压器已由国家先后公布淘汰，停止其生产和销售，不再采用。对于高层建筑、地下建筑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(SGl0、SGl1ch等系列)。
1.3.2电力变压器的经济运行
电力变压器在电能损耗低的状态下的运行称为电力变压器的经济运行。变压器的损耗包括有功损耗和无功损耗两部分，而无功损耗也对电力系统产生的附加的有功损耗，变压器的有功损耗加上无功损耗产生的附加有功损耗，称为变压器综合有功损耗。变压器单位容量的综合有功损耗最小时的负荷称为变压器的经济负荷Sec.T。变压器经济负荷与变压器额定容量之比，称为变压器的经济负荷率Kec.T。
1.4配电线路导线、电缆的选择和节能运行
1.4.1按最优经济电流密度选择导线、电缆截面
建设电力线路，除了必须满足安全可靠和技术要求外，还要考虑经济性。经济性既要节约投资费，又要减少年运行费。因此，存在一个按经济电流密度选择导线、电缆截面，从而使电力线路建设经济上最优。但是，经济电流密度的确定很复杂。我国目前按最大负荷利用小时数Tmex查经济电流密度选择导线、电缆截面。然而，多年的设计和运行表明，该经济电流密度是有缺陷的，它没有考虑电力线路的电压等级和投资、负荷的功率因数等因素对经济电流密度的影响。因此，据此选择导线、电缆截面虽经济，但不是最优。最优经济电流密度要同时考虑投资费和年运行费。
1.4.2电压调节和无功补偿
在配网的配电变压器或用户变电所安装无功补偿装置，就地补偿无功功率，实现电容器自动投、切控制，使配网输送的无功功率达到最低限度，可大大减少线路的有功损耗，达到降损节能的目的。在安装有调压电力变压器的变电所，应采用电压无功综合装置，根据电压
一无功八区图进行电压一无功智能或模糊或专家系统控制，实现电压一无功综合优化控制，有明显的节能效果。
2用电设备的节能
2.1 实施绿色照明，节约照明用电
在住宅小区总用电负荷中，照明负荷占有很高的比例，实施绿色照明工程对住宅小区电气节能意义重大。所谓绿色照明，是指使用高效长寿，安全稳定的电光源，以高效灯具及附件组成的照明系统。
(1)卧室及楼梯间等应大力提倡H型节能及高效细管荧光灯。
(2)疏散指示灯应优先采用场致发光灯。
(3)道路照明，高杆灯优先采用金属卤化物光源，应逐步淘汰白炽灯，普通粗管荧光灯等光效低，寿命短的产品。
(4)合适的光源还需配上合适的灯具，才能充分发挥其优越性，在现有高效灯具的基础上有待开发新一代的灯具产品，使其发挥出更大的优越性，来满足人们及功能要求。
2.2大力开发节能型电器一绿色电器
(1)灯具的电器附件，要大力开发节能型产品。如指示灯内光源可开发使用发光二极管。卧室客厅内看电视要有低照度，保护视力的“减光照明”和“调光照明”。
(2)用继电器控制的回路，可采用旁路开光直通，既可节约线圈的耗电，有可增加了继电器(接触器)的使用寿命。
2.3空调系统的控制
对规模较小、负荷侧流量变化不大的工程冷水机组应在调节首先规模较小、负荷侧流量变化不大的工程冷水机组应在调节动化程度要求较高的工程采用分台数控制，这样可以很直接的通过控制方式来控制用电起停，对空调这种用电负荷很大的用电设备来说能最直接的节约电能
3优化电气设计。不忘安全
住宅电气安全涉及到干家万户，住宅卫生问一般均带有淋浴或洗浴设备，在国际电工标准中属于特殊场所，对住宅电气安全影响较大，在设计中更应引起重视。
3．1住宅内电气火灾的安全防范设计
常见电气火灾起因是短路、过负荷、线路连接不良或设备布置不当。短路、过负荷一般会引起线路保护电器动作，但短路、过负荷对线路绝缘损害较大，往往引起电弧性短路或接地故障，线路保护电器如无漏电保护功能则不动作，不能切除事故隐患。为此，GB50096—2011住宅设计规范规定，导线应采用铜线，每幢住宅的总电源进线断路器应具有漏电保护功能，特别是“总电源进线断路应具有漏电保护功能”，反响较大，因漏电引起供电中断而拆除漏
电保护的情况也常常出现，因此有不少人对“总电源进线断路器应具有漏电保护功能”提出质疑。其实，该条的主要目的是防电气火灾，采用300mA或500mA甚至可达1A的动作电流量是对三相而言的，漏电电流是相量总和而不是简单相加，如果采用的产品和线路敷设没出问题，是不会起误动作的。线路的接地故障在电气火灾事故起因中位于首位，根据负荷情况，漏电保护或作用于报警或作用于跳闸，对于电气火灾的防范起到了一定的作用。
3．2设计对卫生间电气安全足够重视
《住宅设计规范》修订版中对带洗浴设备的卫生部要求由原来“宜做等电位联结”改为“应做等电位联结”，是比较合理的。浴室内人体阻抗因皮肤浸湿而显著降低，而人体又可能接触带不同电位的金属管道和构件，电击危险甚大，等电位联结能够显著降低接触电压，而增加此部分内容对于造价增加微乎其微。目前国家标准图集02D501—2等电位联结安装已有标准做法供参考，也为大家熟知。但规范对于浴室电气设计的相关内容不详，也为大家所
熟知。但规范对于浴室电气设计的相关内容不详，现在一般参考IEC标准2005年12月16日的IEC60364—7—701ED．2／FDIS实施。
3.3针对接地故障的防护
设备与大地之间作良好的电气连接，做接地。当电气设备发生接地故障时，电流就通过接地体向大地流散这就是接地防护作用。接地故障防护主要是为了能防止人身遭受电击和电气火灾、电气线路损坏等事故，不同的接地系统的防护也不尽相同，加强绝缘、使用安全超低压、等电位联结都是其主要措施，另外采用剩余电流保护器的附加保护对电路发生绝缘损坏和电气火灾弓I起安全事故起到很好的保护，电气防护的措施很多很繁杂但并不是所有防护都需要同时具备，应该根据设备特点和适用场所适当选择防护措施，已达到既安全又节能的目的。
4结语
综上所述，现代住宅小区电气设计中，在满足电压及负荷需要的基础上，节能与安全已成为电气设计师不断研究解决寻求创新的课题，因此无论是供配电系统、供电线路的选择还是住宅室内电气设计都应根据实际情况从技术层面上进行科学合理的验算，综合考虑，以实现住宅电气的优化设计，从而达到安全、节能、经济的设计要求。
参考文献：
【1】中华人民共和国建设部《供配电系统设计规范》GB50052-2009 《住宅设计规范》GB50096-2011
【2】中国航空工业规划设计研究院．工业与民用配电设计手册(第三版)【M】．北京：中国电力出版社，2005．925—928．
【3】杨凯．加强电气工程管理，提高工程质量【J】．山西建筑，2005，31(2)：120，121．