電氣工程設(shè)計(jì)存在的問題及其改進(jìn)策略探析

姚依彤

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

Abstract： The development in the field of electrical engineering indicates that people's overall quality of life is constantly rising. In order to provide high-quality electricity services for people and ensure the safety of electricity， the author focuses on the theme of electrical engineering design and explores it in detail in terms of design principles， existing problems， improvement strategies and development directions.

Key words： electrical engineering design;problems;improvement strategies

0? 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)。

參考文獻(xiàn)：

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