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電氣工程設(shè)計(jì)問題及改進(jìn)策略探析

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電氣工程設(shè)計(jì)問題及改進(jìn)策略探析

摘要:電氣工程領(lǐng)域的發(fā)展預(yù)示著人們整體的生活質(zhì)量水平在不斷地攀升,為了確保為人們提供高質(zhì)量用電服務(wù)的同時也能保障用電的安全性,筆者將圍繞電氣工程設(shè)計(jì)這一主題,從設(shè)計(jì)原則、現(xiàn)存問題改進(jìn)策略、發(fā)展方向等方面對其展開詳細(xì)的探究。

關(guān)鍵詞:電氣工程設(shè)計(jì);存在問題;改進(jìn)策略

引言

設(shè)計(jì)人員在開展電氣工程設(shè)計(jì)的過程中不僅需要嚴(yán)格遵循安全性原則、可靠性原則、節(jié)能性原則,同時還需要根據(jù)電氣工程中不同功能特性的電氣系統(tǒng)進(jìn)行針對性設(shè)計(jì),此外還需根據(jù)電氣工程設(shè)計(jì)中的現(xiàn)存問題制定相應(yīng)的改進(jìn)策略,這也是筆者接下來將與大家分享的主要內(nèi)容。

1電氣設(shè)計(jì)原則

1.1安全性原則

無論對于任何工程項(xiàng)目而言,安全性原則都應(yīng)當(dāng)放在設(shè)計(jì)的首要位置,若電氣工程設(shè)計(jì)中存在一些安全隱患問題,則很容易引發(fā)一些嚴(yán)重的安全事故,因此設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)電氣工程項(xiàng)目時,需要結(jié)合實(shí)際情況對其安全性進(jìn)行再三優(yōu)化,確保其在實(shí)際應(yīng)用中具有良好的安全性能,減少一些不必要的安全事故。

1.2可靠性原則

設(shè)計(jì)人員可以從以下幾個方面來提高電氣工程設(shè)計(jì)的可靠性:第一,選擇優(yōu)質(zhì)的線路絕緣材料,如交聯(lián)聚乙烯、硅橡膠絕緣料、聚氯乙烯等等;第二,增加短路保護(hù),避免局部線路出現(xiàn)電流激增的情況;第三,增加漏電保護(hù),降低漏電問題發(fā)生概率;第四,增加接地保護(hù),避免因電位差而導(dǎo)致接地金屬殼受到電擊引發(fā)火災(zāi)[1]。

1.3節(jié)能性原則

為了可以將可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)理念貫徹落實(shí)在電氣工程設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)遵循節(jié)能性原則,在電氣設(shè)計(jì)中融入節(jié)能的概念,盡可能地減少一些不必要的資源浪費(fèi)。雖然與傳統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)相比,節(jié)能性電氣工程設(shè)計(jì)在前期投入的成本支出相對較高,但是從長遠(yuǎn)的角度來考慮,節(jié)能性電氣設(shè)計(jì)整體的應(yīng)用效果更好,對此設(shè)計(jì)人員可以結(jié)合電氣工程的實(shí)際情況,合理地將節(jié)能材料或者節(jié)能技術(shù)引進(jìn)電氣工程設(shè)計(jì)中,使其具有較高的節(jié)能水平。

2現(xiàn)存問題

2.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)問題

與其他工程項(xiàng)目不同,電氣工程不僅關(guān)系到人們的生活品質(zhì),更與人們的用電安全息息相關(guān),因此國家也針對電氣工程項(xiàng)目出臺了相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),這也為電氣工程的相關(guān)設(shè)計(jì)工作提供了重要參考。雖然設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有其特殊的意義所在,但卻并非適用于所有電氣工程項(xiàng)目,由此而衍生出的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)問題如下:第一,對于一些特殊地區(qū)不具備較高的參考性;第二,設(shè)計(jì)人員對設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行力度較弱[3];第三,不同功能性的電氣工程設(shè)計(jì)所遵循的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也略有不同,但設(shè)計(jì)人員未能明晰不同設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之間的異同點(diǎn)而產(chǎn)生混淆。

2.2設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)問題

由于電氣工程項(xiàng)目的復(fù)雜性相對較高,因此設(shè)計(jì)人員在開展該類項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作時常常會出現(xiàn)以下設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)問題,具體如下:第一,設(shè)計(jì)人員在電氣工程設(shè)計(jì)中引進(jìn)了一些國外先進(jìn)的電氣設(shè)備,但由于對該類設(shè)備的功能特性未能充分地了解而使得最終的設(shè)計(jì)方案具有一定的不可行性;第二,設(shè)計(jì)方案中有些電氣設(shè)備或元件存在標(biāo)注不明的情況,這對于后期的施工作業(yè)會產(chǎn)生極大的不確定性,導(dǎo)致最終的電氣工程會與設(shè)計(jì)方案存在較大的偏差。

2.3氣象土壤問題

存在一些電力企業(yè)在對電氣工程項(xiàng)目進(jìn)行現(xiàn)場勘察時將勘察作業(yè)的重點(diǎn)放在距離測定等與施工作業(yè)相關(guān)的工作內(nèi)容上,經(jīng)常會忽視環(huán)境因素對電氣工程所產(chǎn)生的影響,這些環(huán)境因素不僅會影響設(shè)計(jì)人員對電氣工程設(shè)計(jì)進(jìn)行正確的判斷,同時也會影響后期電氣工程的整體施工質(zhì)量水平。例如,設(shè)計(jì)人員在不明確電氣工程所在區(qū)域內(nèi)的土壤特征以及氣象條件等環(huán)境因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行電線桿塔的設(shè)計(jì),則很容易會導(dǎo)致電線桿塔在實(shí)際應(yīng)用中頻繁出現(xiàn)質(zhì)量問題,不僅會大幅度提高電線桿塔的后期維護(hù)成本,影響周圍用戶的正常用電,甚至?xí)a(chǎn)生一些安全問題。

2.4配電箱問題

配電箱是電氣設(shè)計(jì)中非常常見的電氣設(shè)備之一,其設(shè)計(jì)中存在的問題主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)方案脫離實(shí)際情況,施工人員在實(shí)際安裝時會遇到很多困難,設(shè)計(jì)圖紙與真實(shí)環(huán)境存在很大的協(xié)調(diào)問題,這種情況的普遍發(fā)生不僅會影響施工進(jìn)度,同時還會影響電氣工程在后續(xù)階段內(nèi)的正常使用[4]。

2.5防雷接地問題

做好防雷接地工作是電氣工程的重要安全保證,但就目前而言依然存在部分電氣工程中的防雷接地設(shè)計(jì)不夠合理化,從而導(dǎo)致最終的電氣工程防雷效果差,為后續(xù)的實(shí)際應(yīng)用埋下安全隱患。

2.6穿線管問題

電氣工程項(xiàng)目中的穿線管設(shè)計(jì)問題體現(xiàn)在以下兩點(diǎn):第一,穿線管的內(nèi)壁厚度達(dá)不到既定標(biāo)準(zhǔn)水平,出現(xiàn)該類問題的主要原因是一些設(shè)計(jì)人員為了降低造價成本,使用薄壁管線來取代厚壁管線,從而導(dǎo)致在實(shí)際施工時出現(xiàn)穿線管厚度不合理的情況發(fā)生;第二,穿線管操作異常,該類問題通常是由于穿線管在移動時因外界因素而使得內(nèi)部線路發(fā)生打結(jié)的情況,從而間接導(dǎo)致穿線管操作異常,影響其后續(xù)其他施工作業(yè)。

2.7一二次融合問題

一二次融合問題是電氣設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)和難點(diǎn),其在設(shè)計(jì)中普遍存在以下問題:第一,端子標(biāo)準(zhǔn)化水平偏低;第二,防護(hù)性低;第三,兼容性差;第四,互換性差;第五,擴(kuò)展性差。

3改進(jìn)策略

3.1針對設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)問題

針對上述我們所提到的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)問題,設(shè)計(jì)人員可以采取以下改進(jìn)措施:第一,對于特殊的電氣工程項(xiàng)目,設(shè)計(jì)人員應(yīng)在現(xiàn)有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整,以園林工程項(xiàng)目為例,該類項(xiàng)目屬于新興功能性建筑,因此針對該類特殊項(xiàng)目的電氣設(shè)計(jì)暫未有針對性的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),對此設(shè)計(jì)人員可以將設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)作為參考,按照園林工程的具體用電情況再進(jìn)行逐一改進(jìn),確保最終能夠達(dá)到良好的供電效果;第二,對設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行力度較弱則主要體現(xiàn)在一些設(shè)計(jì)人員為了追求電氣工程設(shè)計(jì)的獨(dú)特性,將自己的一些特殊設(shè)計(jì)理念融入電氣設(shè)計(jì)中,但忽略了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的重要性,而造成電氣設(shè)計(jì)質(zhì)量偏低的情況,對此設(shè)計(jì)人員可以在滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上融入自己的一些設(shè)計(jì)理念,減少設(shè)計(jì)的盲目性,當(dāng)二者產(chǎn)生沖突時也應(yīng)以設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為主,這樣可以有效地提高電氣工程設(shè)計(jì)水平[5];第三,設(shè)計(jì)人員應(yīng)明確不同功能特性的電氣工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之間的差異性,以居民用電與工業(yè)用電為例,工業(yè)用電所對應(yīng)的電壓應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過居民用電的電壓,且工業(yè)用電的電能轉(zhuǎn)換器功率也應(yīng)遠(yuǎn)大于居民用電的轉(zhuǎn)換功率,輸電線路所承受的電流范圍也不盡相同,對此設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合不同功能特性電氣工程項(xiàng)目的實(shí)際情況,按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來完成相應(yīng)的電氣設(shè)計(jì)作業(yè)。

3.2針對設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)問題

針對上述我們所提到的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)等相關(guān)問題,設(shè)計(jì)人員可以采取以下改進(jìn)措施:第一,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)方案中引進(jìn)一些新型的電氣設(shè)備或技術(shù)時,需要對該設(shè)備或技術(shù)進(jìn)行充分地了解,避免出現(xiàn)因設(shè)計(jì)不合理而影響電氣工程的整體質(zhì)量水平;第二,對于設(shè)計(jì)方案中所有的設(shè)備型號、數(shù)量、材質(zhì)等相關(guān)信息都應(yīng)明確,減少設(shè)計(jì)與施工之間的可能產(chǎn)生的偏差,在保證最終電氣工程質(zhì)量的同時還可以大幅度提高其施工效率。

3.3針對氣象土壤問題

針對上述我們所提到的氣象土壤等相關(guān)問題,設(shè)計(jì)人員可以采取以下改進(jìn)措施:第一,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在開展電氣工程設(shè)計(jì)作業(yè)之前對該地區(qū)的環(huán)境因素進(jìn)行充分地調(diào)研,全面地了解當(dāng)?shù)氐耐寥捞卣饕约皻庀髼l件,并將其作為理論依據(jù)進(jìn)行合理的電氣設(shè)計(jì);第二,對于土壤特征來說,設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)年降雨量、土壤電阻率、氣候類型、土表類型等因素來針對性地選擇電氣工程的金具、絕緣子、電線桿塔類型等等;第三,對于氣象條件而言,設(shè)計(jì)人員需要重點(diǎn)關(guān)注的是該地區(qū)的氣溫最值、覆冰情況、大氣層的過電壓情況、平均溫度、風(fēng)速變化、雷暴日等等,并且根據(jù)這些氣象條件因素進(jìn)行合理的電氣設(shè)計(jì)[6]。

3.4針對配電箱問題

針對上述我們所提到的配電箱等相關(guān)問題,設(shè)計(jì)人員可以采取以下改進(jìn)措施:第一,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)提前做好電氣工程的實(shí)地考察作業(yè),并且結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況合理地設(shè)計(jì)配電箱的安裝位置;第二,根據(jù)居民用電情況合理地設(shè)計(jì)配電箱的供電水平,在滿足人們?nèi)粘S秒娦枨蟮幕A(chǔ)上盡可能地減少不必要的資源浪費(fèi)。

3.5針對防雷接地問題

針對上述我們所提到的防雷接地等相關(guān)問題,設(shè)計(jì)人員可以采取以下改進(jìn)措施:第一,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照國家所出臺的電氣工程防雷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作,確保最終的防雷效果能夠達(dá)到預(yù)期理想的水平;第二,對于避雷網(wǎng)設(shè)計(jì)而言,設(shè)計(jì)人員可以引進(jìn)建材市場上的彩鋼屋面鋼梁材料,并使用焊接方式將避雷網(wǎng)與主體進(jìn)行連接,加強(qiáng)該電氣工程的防雷效果;第三,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)電氣工程中基礎(chǔ)鋼筋的防雷設(shè)計(jì)時,需要重點(diǎn)做好內(nèi)外兩部分基礎(chǔ)鋼筋的銜接作業(yè),強(qiáng)化防雷接地電氣設(shè)計(jì)的最終效果。

3.6針對穿線管問題

針對上述我們所提到的穿線管等相關(guān)問題,設(shè)計(jì)人員可以采取以下改進(jìn)措施:第一,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行穿線管的設(shè)計(jì),避免因過度控制成本而導(dǎo)致電氣工程質(zhì)量下降等情況的發(fā)生;第二,在不可避免需要移動穿線管時應(yīng)盡可能按照統(tǒng)一方向進(jìn)行移動,避免因穿線管內(nèi)部線路打結(jié)而產(chǎn)生其他負(fù)面影響;第三,設(shè)計(jì)人員在明確穿線管的初步設(shè)計(jì)方案之后,還需根據(jù)配電箱中管線元件對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,確保后續(xù)穿線管相關(guān)施工作業(yè)能夠順利完成;第四,設(shè)計(jì)人員還應(yīng)在設(shè)計(jì)圖紙中明確各區(qū)域內(nèi)穿線管的數(shù)量和型號,以此來提高后續(xù)施工作業(yè)的效率。

3.7針對一二次融合問題

針對上述我們所提到的一二次融合等相關(guān)問題,設(shè)計(jì)人員可以采取以下改進(jìn)措施:第一,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注重防雨、防凝露、防塵、防腐蝕等性能的提升;第二,整體設(shè)計(jì)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)化的接口設(shè)計(jì),可適用于不同種類的配電網(wǎng);第三,提高其自身的智能處理能力,支持較多的擴(kuò)展類型。

4電氣設(shè)計(jì)發(fā)展方向

智能化和自動化是電氣設(shè)計(jì)在未來幾年的重要發(fā)展趨勢,智能化的具體應(yīng)用如下:第一,配電系統(tǒng)智能化,如智能空調(diào)系統(tǒng)可以對冷熱水泵、風(fēng)機(jī)、熱水機(jī)組等設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時地監(jiān)測等;第二,消防系統(tǒng)智能化,如在火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中增加遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)接口,幫助消防人員對電氣工程項(xiàng)目進(jìn)行遠(yuǎn)程控制;第三,照明系統(tǒng)智能化,如照明系統(tǒng)的分區(qū)控制、定時控制、智能感應(yīng)等等。而自動化則主要體現(xiàn)在電氣工程中的配電網(wǎng),主要包括以下電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng):第一,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),如事件記錄、制表打印、計(jì)算統(tǒng)計(jì)等;第二,監(jiān)控系統(tǒng),如狀態(tài)監(jiān)視、自動警報(bào)等;第三,電壓管理系統(tǒng),如無功補(bǔ)償?shù)?;第四,故障診斷系統(tǒng),如故障檢修、故障定位等;第五,操作票專家系統(tǒng),如變電調(diào)度自動化、配電調(diào)度自動化等。

5結(jié)束語

雖然現(xiàn)階段國內(nèi)電氣工程設(shè)計(jì)工作中還存在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)、氣象土壤、配電箱、防雷接地、穿線管、一二次融合等設(shè)計(jì)問題,但設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)不同的設(shè)計(jì)問題制定不同的改進(jìn)策略,從而將這些電氣工程設(shè)計(jì)問題一一解決,使得電氣工程項(xiàng)目能夠達(dá)到良好的質(zhì)量水平,為周圍居民提供更加優(yōu)質(zhì)的電能供應(yīng)服務(wù)。

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作者:姚依彤 單位:錦州宜熱供暖有限公司