（一）

一、建筑電氣設計中電源諧波問題的危害

1、電源諧波對電網中基波頻率為基礎過零檢測的敏感性電子設備和電子電源造成影響，還會引起辦公自動化、消防報警、安全防范和樓宇自動化等電氣系統電子裝置工作出現失誤，影響工作效率。

2、電源諧波會引起電纜損壞。電纜中的電容促使諧波電流不斷增大，當諧波電流經過電纜時，電流的不斷增大又會引起集膚效應加重，從而使電纜發熱、增加附加損耗。溫升增大、絕緣局部放點和介損都會對電纜造成破壞。諧波對電纜造成的破壞危險性與電纜額定等級有關，額定等級越低，破壞危險性越小。諧波電流的電壓會導致電壓波形出現畸變，從而使線路不能正常工作。

3、電源諧波還會影響電網中的開關設備，使其開斷能力降低，延長開斷時間，從而延長了對故障電流及時切除的時間，降低工作效率。電源諧波還會使電網系統中的自動控制裝置和繼電保護裝置出現拒動或誤動現象，使大面積地區出現停電事故。

4、電源諧波會對電網周圍的通訊系統造成干擾。其中諧波電流和諧波電壓的大小，通訊電路抗諧波干擾的程度，通訊線路與電力線路的靜電感應、傳導耦合和電磁感應強度決定了電源諧波對通訊系統干擾的程度和大小。受到電源諧波影響的通訊系統無法保持正常工作，信號數據的傳輸速度和質量會嚴重下降，傳輸圖像或語言的清晰度嚴重降低，通訊時會產生嚴重的噪音，嚴重時會導致信號數據丟失，信號之間不能正常傳遞。

5、電源諧波對建筑內辦公電器、民用電器等的正常工作和使用壽命造成影響。很多辦公電器、民用電器都是諧波源，同時又受電源諧波的影響，如打印機、計算機、收音機、電視機等。

二、建筑電氣設計中電源諧波問題的治理措施

1、有源濾波器是一種新型的電子裝置，可以動態的對電源諧波進行抑制，對動態的無功進行及時補償，能夠實現動態跟蹤、補償無功和電源諧波。與傳統的無源濾波器相比，電力有源濾波器是一種高次電流源，不會產生共振，電力系統的阻抗能力對其沒有影響。有源濾波器利用電流互感器對負載電流進行及時檢測，使用內部DSP對檢測結果進行計算，對電流中包含的電源諧波進行提取后，將電源諧波通過PWM信號傳送至內部IGBT，內部IGBT接受電源諧波后控制逆變器會根據電源諧波電流的大小產生一個相等的電流，將產生的電流反方向注入至電網內，達到過濾諧波的效果。有源濾波器的選擇應當合理，濾波器中電流互感器的工作電壓應當與線路額定的電壓一致；當電流互感器額定電流超過線路的負載電流時，電流互感器的電流應當是線路電流的1.5倍或2倍；為了保證計量精確和施工方便，一般選擇開合式0.2級電流互感器。

2、高功率因數整流器是對傳統電力系統中整流裝置的進一步改進，達到電壓電流同相、降低電源諧波的目的。利用電力系統中整流裝置多重化的特點和矩陣式電路，首先采用串聯方式將多個橋式電路進行聯結，減少電源諧波，并且保證輸入電流與電壓之間同相。

3、諧波保護器是采用磁性方法對電源諧波的能量進行吸收，從而減少電源諧波對電網系統造成的危害。常用的諧波保護器是PHD，PHD的電路由多種新型材料和超微晶材料組成，能夠實現在諧波源消除諧波，對各種頻率的諧波進行吸收，對電源諧波進行干擾，達到消除噪聲及電源諧波的目的。

4、混合型濾波器是一種混合型的濾波器組，將無源濾波器與有源濾波器進行相互融合，有源濾波器的直流電容器可以為濾波器組提供較為穩定的直流電壓。利用兩種濾波器各自的優點對電源諧波進行干擾、消除。

5、HTHF無緣諧波濾波器是一種新型的設備級濾波器，能夠降低電源諧波電流的畸變率，使畸變率達10%以下，最低能達5%以下。HTHF無緣諧波濾波器從根本上對電源諧波問題進行治理，不會造成其他不良影響，具有技術成熟、功率容量較大、可靠性較高、使用簡便等優點。HTHF無緣諧波濾波器選擇時只需要了解應用設備的工作功率和電壓，直接選擇合適的濾波器，安裝時不需要調試和現場維護，實現即裝即用，節省大量的調試時間和維護時間。

三、結束語

建筑電氣設計包括兩方面，即建筑強電系統設計和建筑弱電系統設計。建筑強電系統設計主要對照明系統、供配電系統和接地系統進行設計，建筑弱電系統設計主要對有線電視系統、安全防范系統、會議系統、綜合布線和自動化設備系統等進行設計。無論是在強電系統設計還是在弱電系統設計中，電源諧波問題是不可避免的。電網中存在很多非線性負載諧波源，如電解槽、計算機、整流器和充電器等，電網中配電變壓器自身具有諧波含量，這些都會產生較嚴重的諧波問題。只有從根本上對諧波進行治理，才能減少諧波危害，改善供電質量。筆者查閱了大量的資料，從危害和治理措施兩方面對建筑電氣設計中電源諧波問題進行研究，總結了電源諧波問題對變壓器、旋轉電機、電容器、電子設備、開關設備、通訊系統及各類電器的危害，從有源濾波器、高功率因數整流器、諧波保護器、混合型濾波器和HTHF無緣諧波濾波器五方面提出治理諧波的措施，供廣大學者參考。

作者：楊繼春 單位：廣東深圳市鵬城建筑集團有限公司

（二）

一、現代建筑電氣工程中存在的各種能耗

在現代建筑電氣工程中的能耗主要表現為以下幾個方面：

（1）現代建筑電氣工程中電纜的能耗。在電線內部由于電阻的作用，在傳輸電力的過程中，電能會轉化為一部分的熱能而產生一定的消耗。這部分能量消耗的多少與電力傳輸的距離、電纜的型號、長度、品牌、導體的截面等有著非常密切的關系，所以，要在充分考慮電纜成本、施工成本與節能目標的情況下，有效的降低和減少不必要的建筑能耗。

（2）現代建筑電氣工程中變壓器的能耗。在現代建筑中，通常都是根據建筑功能和規模的不同來選擇變壓器，變壓器的規格、類型和數量決定了變壓器電能損耗的多少。據統計，變壓器所損耗的電能占發變電系統發電總量的10%。與此同時，建筑電能的線損中近一半的損耗都是由變壓器的損耗造成的。所以，研發節能變壓器，降低變壓器的電能損耗，提高運行的效率，對于有效降低建筑物電氣能量消耗意義重大。

（3）代建筑電氣工程中照明的能耗。在我國的電力能源消耗中，照明消耗約占六分之一，因此，降低照明系統的能量消耗以實施節約用電具有非常重要的現實意義。在現代建筑電氣工程中進行照明節能就是要在不影響照明質量的前提下，采取節能照明設計，通過利用太陽能、自然光等一些現代能源替代傳統電能消耗，以有效減少照明在現代建筑中的能量消耗。

二、節能技術在現代建筑電氣工程中的運用

（1）選擇合理的建筑用變壓器。為了有效提高變壓器的工作效率、降低變壓器的功率損耗，在選擇變壓器的時候要充分考慮變壓器的規格、型號、數量等各項參數，根據建筑需要，在投資成本合理的情況下，選擇適合的變壓器，從而起到有效降低建筑整體能量消耗的目的。第一，在運行側可以使用并聯的方式以滿足建筑季節性用電負荷的變化，在配電側可以使用環形的供電網絡；第二，應根據實際需要選擇負載率較高的變壓器，根據實際的應用發現，在變壓器的負載率保持在75%至85%的時候，變壓器的投入不會產生浪費，同時也能實現最大的節能效果；第三，在現代建筑中，如果晝夜用電量相差很大的情況下，應當選擇變壓器鐵芯為非晶態合金的變壓器，與同容量的變壓器相比較，該類型的變壓器可以有效降低80%的電力損耗；最后，在進行選擇的時候最好選擇容量適合的變壓器，這樣的變壓器在運行過程中，負載率能夠盡可能的保持在最佳的狀態，從而能夠有效提高變壓器的經濟效益，這是實現變壓器節能效果的最有效途徑。

（2）實現建筑用電動機節能的有效方法。建筑用電動機主要包括水泵、風機等電動設備，主要的用途是為建筑的整體通風或高層的輸水提供動力能源。由于不同的建筑用途，這些設備在能量的消耗方面有很大的差別。據有關資料統計，對于高層的星級酒店來說，其水泵的耗電量是非常大的，大約能夠占到建筑總耗電量的30%以上。所以說，有效降低水泵等動力設備的能量消耗就具有非常重要的意義。首先，要選擇高效率的電動機，這樣才能夠提高電動機的功率和工作效率；第二，在選擇電動機的時候，要充分考慮到負荷特征，使電動機的負荷特征與電動機的運行相協調，從而確保電動機的工作效率；第三，在選擇電動機時，對于中大容量電動機，在經濟條件允許的情況下，最好選擇具有軟啟動器的設備，軟啟動器能夠比較平穩的啟動電動機，并且能夠確保電動機設備在啟動之后能夠盡快的投入到運行中，從而降低電動機的能耗，有效的提高電能轉化效率及電動機設備的使用效率，起到良好的節能效果。

（3）選擇合適的電纜和電線。電線電纜的橫截面積以及供電方式這兩個方面對于建筑內部線纜的耗電量影響最大。在電能的傳輸過程中有大約4%的電能是被線纜消耗掉的。電能在經過線纜的時候，會產生功率的消耗，所以，在選擇線纜的時候一般要選擇電阻比較小的銅芯導線。同時，還要合理設計線路走向，盡量減少線纜的使用長度，并且盡量避免電線走回頭線，在設計線路時要力求走直線。另外，為盡量減少用線量，在設計變壓器的安裝位置時應盡可能的將其放置在建筑的中心，以使各個設備到變壓器的距離做到最短。

（4）節能光源的合理選擇。選擇節能光源是節能技術中表現最為明顯、最為直接、最為方便的一種節能措施。熒光燈與白熾燈相比其發光的效率約為白熾燈的4到5倍，使用的壽命約為白熾燈的7到8倍，并且熒光燈具有光效高、壽命長、結構簡單、發光柔和、無電磁輻射等一些優點。另外，近年來如高壓鈉燈、高壓汞燈、金屬鹵化物燈等新型節能燈具也得到了較為廣泛的普及和應用，對于提高電能的利用效率和降低建筑物的能量消耗發揮了非常重要的作用。

三、結束語

總而言之，降低能量消耗、節能減排已成為人們的一種自覺意識，也成為了當今建筑設計中必須考慮的首要問題，是社會發展的一種必然趨勢。在現代建筑電氣工程設計中要充分利用節能技術，選擇節能設備，運用先進的設計理念，并結合節能標準進行設計施工，以提高現代建筑電氣工程的設計水平，提升電氣設備的運行效率，在降低能耗的同時為人們提供舒適、健康、安全的生活和工作條件。

作者：金奕 單位：上海航天建筑設計院

（三）

一、電氣管線在安裝過程中存在的火災隱患

在民用建筑工程中，電氣管線的安裝也是非常關鍵的工作環節，但是如果施工人員沒有嚴格按照規定要求進行安裝，選用的管線等裝置不恰當，這也就會導致其在安裝過程中存在火災隱患。為了避免其存在火災隱患，施工人員一般會采用普通因素管進行安裝，但是如果安裝不合理，依然會發生火災。經過分析，施工人員在敷設電氣管線的過程中，存在的火災隱患有：1）施工人員沒有按照相關規定要求將配管與接線箱之間連接起來，導致兩個設備完全脫離，此時可燃吊頂內的各個配管外露，與空氣直接接觸，導致其存在火災隱患；2）在對配管進行敷設的過程中，由于施工人員沒有按照設計要求進行安裝，而是擅自改變配管的規格，這樣同樣會在實際施工過程中存在安全隱患。

二、在照明設備安裝過程中存在的火災隱患

照明設備是民用建筑中最基礎的電氣設備之一，其也是存在火災隱患的關鍵設備。在對民用建筑照明設備進行安裝的過程中，首先需要由施工人員對民用建筑進行分析之后選擇合適的照明設備，盡量選擇發光效率高、節能環保、防火性能好的照明設備，然后根據規定要求對其進行安裝，保證其科學合理性，這樣才能夠避免火災隱患的發生，保證照明設備的安全使用，提高人們的生活水平與生活質量。

三、由于案例不良而導致其存在安全隱患

施工人員在對民用建筑的電氣設備進行接地施工的過程中，由于不引起高度重視，那么也就會導致其安裝不合理，最終存在安全隱患，甚至會出現安全事故，威脅到人們的生命財產安全。在低壓電路而其中存在的安全隱患也就越來越多，這給居民帶來諸多不利影響。目前常用的按零系統一系統，其中性線兼作保護接地線統稱線，通常用鋼管代替在正常工作時流過不平衡電流，各點對地電位也不同，有時高達幾十伏，從而與線相連接的用電設備金屬外殼也隨之帶電，電位高時不僅危及人身安全，若發生與連接大地的建筑物鋼筋，水管或動力管道偶然碰撞，則可能產生火花形成電弧而引燃。在施工中應全面采用零線和保護地線分開的一系統三相五線制因為這個系統，線雖然帶不平衡電流，但它對地及對電氣設備外殼是絕緣的，而保護地線線則是不帶電流的，比較安全。

四、二次裝修存在的電氣火災隱患

在普通的居民建筑當中，由于人們對于建筑物的要求越來越高，想要充分發揮其使用價值，一般都會將房屋建筑進行第二次的改造，而在進行改造過程中，它的裝修特點以及豪華程度都會高于第一次，并且在其中往往會運用到大量的可燃性材料，并且采用的電氣設備也比第一次多很多，在這樣的情況下，導致了建筑物本身的負荷量不能夠滿足建筑所需，再加上在建筑施工過程中，由于電氣安裝工程的施工不當，沒有預測到后面由于第二次裝修帶來的負荷量增大的情況，在這樣的情況之下往往會存在電氣火災隱患。

五、設置漏電火災報替系統的原由

建筑物電源進線處安裝具備剩余漏電保護功能的斷路器或者進線斷路器與獨立的剩余漏電保護開關配合使用是有效防止電氣短路火災的措施。在我國經濟持續穩定發展的今天，由于人們對安全規范用電常識的深入，使得由電氣故障引發的人身傷害事故逐年遞減，但是每年由電氣事故引發的火災數量卻在增加，這與我國火災數目呈逐年遞減的趨勢形成了鮮明對比。20世紀80年代，在RCD作為防范電氣火災的一種措施推廣時，我國很多省市，包括一些經濟發達的地區都沒有足夠地重視，一些建設單位和設計人員甚至認為裝設RCD保護是可有可無或者是沒必要的。而一些贊成使用RCD的設計人員也由于種種原因只設計了兩級，這樣就使建筑物內存在未被線路防火保護的空白區，因此線路防火就存在一定的隱患，這與我國現今提倡“以人為本”的人性化和諧社會格格不入。

六、結語

在建筑當中，往往會由于電氣安裝不合理而存在火災隱患，追根究底也就是在建筑施工過程中由于施工人員的安裝不合理或者是設計不當而引起的。所以在對建筑電氣安裝進行設計的過程中，設計人員不能僅僅只依靠個人豐富的經驗，還需要其按照相關規定，結合實際情況來綜合考慮，從而設計出好的安裝方案；在施工過程中，施工人員應該注意深入了解安裝規范，提高施工人員的素養，并且需要在施工之前對產品的質量和規格進行嚴格的把關，然后再根據相關規定制度進行操作，只有這樣，才能夠從根本上消除火災隱患。

作者：趙海軍 單位：黑龍江龍江縣宏大建筑設計有限責任公司