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摘要：近些年来，低碳、节能已成为我们重要话题，各行各业都在研究如何节能，探讨可持续发展的问题，建筑领域尤其重要。在建筑电气方面，节能已落实到施工图的设计环节，现就住宅小区的电气设计的相关问题发表个人的看法。
关键词：住宅小区；电气设计；节能；安全；供配电
一、住宅小区电缆的选择和敷设
（一）电缆截面的选择
电线电缆截面的选择是建筑电气设计工作中很重要的一部分，应考虑的因素很多，如架空敷设、环境温度变化等。一般情况下，电线电缆截面是遵循导体允许温升、经济电流、电压损失、热稳定校验等原则来选择的。
1、按导体允许温升选择截面。电线电缆按发热条件的允许长期工作电流，不小于线路的工作电流来选择。按经济电流选择截面所谓经济电流是寿命期内，投资和导体损耗费用之和最小的适用截面所对应的工作电流。按经济电流选择电缆截面与按导体允许温升选用电缆截面选取二者之中较大者。
2、按電压损失校验截面选择
配电设计中，应使各种用电设备端电压符合电压允许偏差值。
3、按热稳定进线校验导体从正常运行的允许最高温升上升到极限温度的持续时间。短路电流的持续时间通常不大于5s。
综上所述，选择截面稍大的电线电缆是有利于降低运行损耗的，即有利于节能的措施。但截面过大又会增加电线电缆的成本。那么，选择多大是较为合适的呢？按照我们实际施工的经验，一般按工作电流选择载流量并大二级较为合适。
（二）电缆的敷设
实际上，关于电线电缆的敷设有很多问题是值得我们探讨的。按《高层建筑设计防火规范》要求，消防用电设备的配电线路应满足火灾时连续供电的需要，因而是否选用阻燃、耐火电缆也需要讨论。
1、阻燃、耐火电缆的选用条件按《高规》9.1.4 的要求，普通电缆穿防火处理的保护管或防火处理的封闭金属线槽就应该满足要求了。如果选用阻燃或耐火电缆敷设在电井内应可以明敷，不需要再采取额外的防护措施。
目前，通常的做法是既选用阻燃、耐火电缆又采用防火处理的封闭金属线槽，这种双重保护的方式，笔者认为是有些浪费的。现在，笔者以为，在电井内敷设的耐火或阻燃电缆可以明敷，不采用封闭金属线槽，而水平敷设在电井外的电缆应敷设在封闭金属线槽内。这样不仅能节省投资，还有利于电缆的散热，从而更好地保证了电缆在运行时的性能。
2、新型材质电缆的应用目前推荐使用的电线电缆均为铜芯电线电缆
矿物绝缘电缆本身不会引起火灾，不可能燃烧或助燃，由于铜的熔点是1083℃、氧化镁的熔点是2800℃，因此该种电缆可以在接近铜的熔点的火灾情况下继续保持供电，是一种真正意义上的防火电缆。除耐火性较好外，还有载流量大、防水、防爆、耐腐蚀、耐机械损伤等优点。但因为这种电缆较贵市场上很少有人选用。不过，通过技术改进，这种电缆的造价已经降低了大概 30%左右，建议在制冷站、锅炉房等大电流场合使用。
二、小区供配电系统设计时的节能措施
目前的住宅小区通常都是由10kV 电源进行供电；对于高层住宅小区一般采用两路10KV 电源供电，两路电源同时工作，分列运行，当一路电源因故停电时，另一路电源应能满足全部的一、二级负荷。作为电气设计师来说，主要从以下几个方面考虑：
（一）简化电压等级以及直接向负荷中心供配电电压
在线路中传输同等功率或容量电荷量时，由于存在于较高电压等级线路中的电流比较小，从而有效地降低了功率损耗、电能消耗。一般而言在进行住宅小区电气设计时，在靠近负荷中心设置10KV开闭所，通常小区内的低压供电半径不宜超过150，因此在小区内设置若干个10/0.4kV 变电所，由开闭所放射式向10kV 变配电所进行10kV 高压供电。
（二）配电变压器的选择
配电变压器在如今的住宅小区电气系统中使用量非常巨大，尤其是10kV和 35kV 级变压器，在设计中不能采用高损耗的变压器，变压器应采用10型及以
上节能环保型、低损耗、低噪音。接线组别为Dyn11 的干式变压器。变压器应自带强迫通风装置。
（三）配电线路导线、电缆的选择
任何工程项目的实施都要考虑控制成本，电气设计也不例外，在进行配电线导线、电缆的选择时首先要以安全可靠、满足相关技术要求为基础外，其次就要考虑具体实施的经济性。一般来说是遵照经济电流密度选择原则进行选取。
（四）节能运行
节能运行即是忽略供电成本，以最小化配电网络有功损耗为目的。理论上运行电压的平方和有功损耗是反比例关系，所以在进行电气设计时要合理增大供电电压，以此来达到节能运行的目的。
（五）电压调节和无功补偿
在住宅小区的电气供电系统中设计一个无功补偿装置，可以直接进行无功功率补偿，然后通过自动调节控制系统电容器，从而最低限度的降低配电网络的无功功率，以此达到电压调节和降耗节能的效果。
（六）照明
住宅建筑的照明应选用节能光源、节能附件，灯具应选用绿色环保材料。住宅建筑的门厅、前室、公共走道、楼梯间等应设人工照明及节能控制。当应急照明采用节能自熄开关控制时，在应急情况下，设有火灾自动报警系统的应急照明应自动点亮；无火灾自动报警系统的应急照明可集中点亮。
三、住宅小区的电气安全设计
（一）明确卫生间电击危险程度区域的划分
0 区域——是指浴缸、淋浴盆的内部或无盆淋浴 1 区限界内距地面 0.1m 的区域。
1 区域——围绕浴盆或淋浴盆的垂直平面；或对于无盆淋浴，距离淋浴喷头 1.2m 的垂直平面和地面以上 0.1m 至 2.25m 的水平面。
2 区域——1 区外界的垂直平面和与其相距 0.6m 的垂直平面。地面和地面以上 2.25m 的水平面。然后针对这些区域进行防电击措施实施。 （二）住宅内电气火灾的安全防范设计
火灾引起的重要原因就是线路的短路和超负荷或者是线路老化引起的线路连接问题以及设备布置不合理。虽然对于短路和超负荷现象会激起保护开关动作，迅速切断电源，但是瞬间的超大电流也引起线路外层绝缘损坏，加速老化，经常会引发接地电弧火灾，由于接地电流比较小，普通的断路器是不会有保护动作的，因此相关规范规定电源进线断路器应有剩余电流动作保护功能，依据负载情况控制报警装置或跳闸，这种漏电保护有利于电气火灾的有效控制。
（三）卫生间安全设计
1、防电击举措
在0区域，应采用标称电压不超过12V的安全特低电压供电，其安全电源应设于2区以外的地方；当未采用安全特低电压供电及安全特低电压用电器具时，在0区内，应采用专用于浴盆的电器。在 1 区域，只可装设防护等级不低于IPX5 的电热水器。在2区域，只可装设电热水器和II类灯具。未采用安全特低电压供电的卫生间内的电气设备，其配电回路应设置防电击的且漏电动作电流不大于 30mA 的漏电断路器；带洗浴的卫生间内还应做局部等电位连结。
2、电气设备选用和安装安全举措
针对0区域要选用IPX7防水等级的电气设备，针对1区域要选用IPX5 防水等级的电气设备，针对2区域要选用IPX4以上防水等级的电气设备。
（四）住宅的过、欠电压设计
低压配电系统通常采用 TN-S、TN-C-S 和 TT 接地型式，由于中性线发生故障导致低压配电系统电位偏移，电位偏移过大，不仅会烧毁单相用电设备引起火灾，甚至会危及人身安全，故规范规定住宅分户配电箱的进线端应装设短路、过负荷和自恢复式过、欠电压保护电器。
结语
综上，设计师现代住宅小区在进行电气设计时，在供配电系统设计、电气系统线路铺设以及相关设备的选型、线路的选取都要实事求是，以技术为基础进行科学合理规划，把握全局，从而达到现代住宅节能安全设计的效果，进而达到现代住宅的最优化。
参考文献：
[1]王元志.住宅电气設计问题分析[J].民营科技，2011.3.
[2]魏霞.住宅电气设计问题探究[J].科技信息，2009.35.
[3]赵勇，许立梅.关于住宅电气设计若干问题的探讨[J].黑龙江科技信息，2007.23.
[4]唐毓妮.论住宅电气设计和使用的安全措施[J].河南科技，2010.10.
[5]李力.针对现代住宅电气装置设置方法之探析[J].民营科技，2009.3.
关键词：住宅小区；电气设计；节能；安全；供配电
一、住宅小区电缆的选择和敷设
（一）电缆截面的选择
电线电缆截面的选择是建筑电气设计工作中很重要的一部分，应考虑的因素很多，如架空敷设、环境温度变化等。一般情况下，电线电缆截面是遵循导体允许温升、经济电流、电压损失、热稳定校验等原则来选择的。
1、按导体允许温升选择截面。电线电缆按发热条件的允许长期工作电流，不小于线路的工作电流来选择。按经济电流选择截面所谓经济电流是寿命期内，投资和导体损耗费用之和最小的适用截面所对应的工作电流。按经济电流选择电缆截面与按导体允许温升选用电缆截面选取二者之中较大者。
2、按電压损失校验截面选择
配电设计中，应使各种用电设备端电压符合电压允许偏差值。
3、按热稳定进线校验导体从正常运行的允许最高温升上升到极限温度的持续时间。短路电流的持续时间通常不大于5s。
综上所述，选择截面稍大的电线电缆是有利于降低运行损耗的，即有利于节能的措施。但截面过大又会增加电线电缆的成本。那么，选择多大是较为合适的呢？按照我们实际施工的经验，一般按工作电流选择载流量并大二级较为合适。
（二）电缆的敷设
实际上，关于电线电缆的敷设有很多问题是值得我们探讨的。按《高层建筑设计防火规范》要求，消防用电设备的配电线路应满足火灾时连续供电的需要，因而是否选用阻燃、耐火电缆也需要讨论。
1、阻燃、耐火电缆的选用条件按《高规》9.1.4 的要求，普通电缆穿防火处理的保护管或防火处理的封闭金属线槽就应该满足要求了。如果选用阻燃或耐火电缆敷设在电井内应可以明敷，不需要再采取额外的防护措施。
目前，通常的做法是既选用阻燃、耐火电缆又采用防火处理的封闭金属线槽，这种双重保护的方式，笔者认为是有些浪费的。现在，笔者以为，在电井内敷设的耐火或阻燃电缆可以明敷，不采用封闭金属线槽，而水平敷设在电井外的电缆应敷设在封闭金属线槽内。这样不仅能节省投资，还有利于电缆的散热，从而更好地保证了电缆在运行时的性能。
2、新型材质电缆的应用目前推荐使用的电线电缆均为铜芯电线电缆
矿物绝缘电缆本身不会引起火灾，不可能燃烧或助燃，由于铜的熔点是1083℃、氧化镁的熔点是2800℃，因此该种电缆可以在接近铜的熔点的火灾情况下继续保持供电，是一种真正意义上的防火电缆。除耐火性较好外，还有载流量大、防水、防爆、耐腐蚀、耐机械损伤等优点。但因为这种电缆较贵市场上很少有人选用。不过，通过技术改进，这种电缆的造价已经降低了大概 30%左右，建议在制冷站、锅炉房等大电流场合使用。
二、小区供配电系统设计时的节能措施
目前的住宅小区通常都是由10kV 电源进行供电；对于高层住宅小区一般采用两路10KV 电源供电，两路电源同时工作，分列运行，当一路电源因故停电时，另一路电源应能满足全部的一、二级负荷。作为电气设计师来说，主要从以下几个方面考虑：
（一）简化电压等级以及直接向负荷中心供配电电压
在线路中传输同等功率或容量电荷量时，由于存在于较高电压等级线路中的电流比较小，从而有效地降低了功率损耗、电能消耗。一般而言在进行住宅小区电气设计时，在靠近负荷中心设置10KV开闭所，通常小区内的低压供电半径不宜超过150，因此在小区内设置若干个10/0.4kV 变电所，由开闭所放射式向10kV 变配电所进行10kV 高压供电。
（二）配电变压器的选择
配电变压器在如今的住宅小区电气系统中使用量非常巨大，尤其是10kV和 35kV 级变压器，在设计中不能采用高损耗的变压器，变压器应采用10型及以
上节能环保型、低损耗、低噪音。接线组别为Dyn11 的干式变压器。变压器应自带强迫通风装置。
（三）配电线路导线、电缆的选择
任何工程项目的实施都要考虑控制成本，电气设计也不例外，在进行配电线导线、电缆的选择时首先要以安全可靠、满足相关技术要求为基础外，其次就要考虑具体实施的经济性。一般来说是遵照经济电流密度选择原则进行选取。
（四）节能运行
节能运行即是忽略供电成本，以最小化配电网络有功损耗为目的。理论上运行电压的平方和有功损耗是反比例关系，所以在进行电气设计时要合理增大供电电压，以此来达到节能运行的目的。
（五）电压调节和无功补偿
在住宅小区的电气供电系统中设计一个无功补偿装置，可以直接进行无功功率补偿，然后通过自动调节控制系统电容器，从而最低限度的降低配电网络的无功功率，以此达到电压调节和降耗节能的效果。
（六）照明
住宅建筑的照明应选用节能光源、节能附件，灯具应选用绿色环保材料。住宅建筑的门厅、前室、公共走道、楼梯间等应设人工照明及节能控制。当应急照明采用节能自熄开关控制时，在应急情况下，设有火灾自动报警系统的应急照明应自动点亮；无火灾自动报警系统的应急照明可集中点亮。
三、住宅小区的电气安全设计
（一）明确卫生间电击危险程度区域的划分
0 区域——是指浴缸、淋浴盆的内部或无盆淋浴 1 区限界内距地面 0.1m 的区域。
1 区域——围绕浴盆或淋浴盆的垂直平面；或对于无盆淋浴，距离淋浴喷头 1.2m 的垂直平面和地面以上 0.1m 至 2.25m 的水平面。
2 区域——1 区外界的垂直平面和与其相距 0.6m 的垂直平面。地面和地面以上 2.25m 的水平面。然后针对这些区域进行防电击措施实施。 （二）住宅内电气火灾的安全防范设计
火灾引起的重要原因就是线路的短路和超负荷或者是线路老化引起的线路连接问题以及设备布置不合理。虽然对于短路和超负荷现象会激起保护开关动作，迅速切断电源，但是瞬间的超大电流也引起线路外层绝缘损坏，加速老化，经常会引发接地电弧火灾，由于接地电流比较小，普通的断路器是不会有保护动作的，因此相关规范规定电源进线断路器应有剩余电流动作保护功能，依据负载情况控制报警装置或跳闸，这种漏电保护有利于电气火灾的有效控制。
（三）卫生间安全设计
1、防电击举措
在0区域，应采用标称电压不超过12V的安全特低电压供电，其安全电源应设于2区以外的地方；当未采用安全特低电压供电及安全特低电压用电器具时，在0区内，应采用专用于浴盆的电器。在 1 区域，只可装设防护等级不低于IPX5 的电热水器。在2区域，只可装设电热水器和II类灯具。未采用安全特低电压供电的卫生间内的电气设备，其配电回路应设置防电击的且漏电动作电流不大于 30mA 的漏电断路器；带洗浴的卫生间内还应做局部等电位连结。
2、电气设备选用和安装安全举措
针对0区域要选用IPX7防水等级的电气设备，针对1区域要选用IPX5 防水等级的电气设备，针对2区域要选用IPX4以上防水等级的电气设备。
（四）住宅的过、欠电压设计
低压配电系统通常采用 TN-S、TN-C-S 和 TT 接地型式，由于中性线发生故障导致低压配电系统电位偏移，电位偏移过大，不仅会烧毁单相用电设备引起火灾，甚至会危及人身安全，故规范规定住宅分户配电箱的进线端应装设短路、过负荷和自恢复式过、欠电压保护电器。
结语
综上，设计师现代住宅小区在进行电气设计时，在供配电系统设计、电气系统线路铺设以及相关设备的选型、线路的选取都要实事求是，以技术为基础进行科学合理规划，把握全局，从而达到现代住宅节能安全设计的效果，进而达到现代住宅的最优化。
参考文献：
[1]王元志.住宅电气設计问题分析[J].民营科技，2011.3.
[2]魏霞.住宅电气设计问题探究[J].科技信息，2009.35.
[3]赵勇，许立梅.关于住宅电气设计若干问题的探讨[J].黑龙江科技信息，2007.23.
[4]唐毓妮.论住宅电气设计和使用的安全措施[J].河南科技，2010.10.
[5]李力.针对现代住宅电气装置设置方法之探析[J].民营科技，2009.3.