保障工业建筑电气设计安全的策略探讨.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 29 日 作者简介：关文（1996），男，汉族，安徽亳州人，本科，中国联合工程有限公司，工程师，研究方向为电气工程。-93-保障工业建筑电气设计安全的策略探讨 关 文 中国联合工程有限公司，浙江 杭州 310000 摘要：摘要：在目前工业化社会语境中，工业建筑电气设计安全非常关键。这是由于工业建筑所采用的电气设备类型较多，所处环境也比较复杂，因此对于电气设计安全性要求也比较高。电气设计是否安全，不仅关系着生产设备能否正常工作，而且还直接影响着员工人身安全。所以，对工业建筑电气设计中的安全策略进行深入的探讨与研究具有重要的意义。通过科学合理电气设计能够有效提升工业建筑安全性与稳定性，进而预防可能出现电气事故。这样既有利于保证企业正常生产经营，也为维护社会安全做出了巨大贡献。关键词：关键词：工业建筑；电气设计；安全策略 中图分类号：中图分类号：TU85 0 引言 在如今飞速发展的工业领域中，电气设计安全性策略对工业建筑可靠运行以及人员安全具有非常重要的意义。工业建筑电气系统在保证生产运营的同时，也肩负着维护人员生活，设备运行以及环境安全的多重职责。所以，综合分析与讨论工业建筑电气设计安全策略对提升工业建筑安全性，可靠性与效率有着十分重要的作用1。1 工业建筑电气设计概述 工业建筑的电气设计，是保持工业生产高效运行，确保工作人员生命安全的关键一环。就工业建筑而言，各类设备配置以及系统布局均与电气设计有着密切的关系，例如电力系统，照明系统，空调系统以及自动化系统。这些系统对工业生产起到了不可缺少的作用，它们既给生产设备供电，又给工作人员提供了必需的工况。电气设计对于工业建筑来说有着举足轻重的作用，一定要按照有关规范以及标准进行。这些规范与标准，是保证电气系统能够安全，稳定地工作的依据。在电气设计过程中，设计师需全面了解工业建筑具体特征及使用要求，并根据实际情况做出合理的规划与布置。（1）电力系统 设计师需结合工业建筑具体情况及设备需求计算电力负荷，并选用适当的变压器，电缆及其他电力设备以保证电力供应平稳充足。与此同时，在电力系统设计中也要兼顾节能与环保要求，并采取相关节能措施来减少能源消耗。（2）照明系统与空调系统 照明系统在兼顾适当灯具布置及节能设计的前提下，需满足工作区基本照度要求2。空调系统则需根据工业建筑特定的环境及使用要求进行合理的设计，以保证室内空气具有合适的温湿度。（3）自动化系统 设计师需要根据工业生产的具体需要，选择合适的自动化设备和技术，促进生产效率和管理水平的提高。同时，自动化系统还应考虑网络安全问题，确保系统的稳定运行。在工业建筑中，电气设计是一个不可忽视的工作，设计师需要充分了解工业建筑的具体特点和使用需求，根据有关规范和标准合理规划和布局各种设备和系统，才能确保电气系统的安全性和稳定性，才能为工业生产的顺利进行提供有力的保障。2 工业建筑电气设计的基本原则 2.1 遵守相关法规和标准 工业建筑电气设计一定要严格按照有关规定与标准进行，才能保证安全与可靠。依据建筑设计防火规范，电力设计规范及其他有关规定，电气设计必须按规定的技术标准与规程执行。如对电源和电压等级等的选用要满足电力设计规范规定；对照明设备选型与布置要满足建筑照明设计标准。另外，电气设计时也需遵守环保与节能的规定与标准，比如节能与新能源汽车产业发展规划能源效率中国科技期刊数据库 工业 A-94-标识管理办法。只有严格按照有关规定与标准进行设计，才能够保证工业建筑电气设计的安全与可靠，从而为厂房的正常生产提供强有力的保障。2.2 满足工艺要求和设备性能 工业建筑电气设计工作复杂且详细，需要设计人员对于工业生产过程以及设备特性进行深刻了解。这是由于工业建筑电气系统的好坏，直接关系着设备运行效率以及生产线运行的稳定。对自动化生产线、精密仪器等高精度、高灵敏度设备更要求电气设计精益求精。这类装置对于电源稳定性，信号传输质量等等方面有着极高的需求，所以在进行设计的时候一定要充分的考虑这几个方面，才能保证装置能够正常工作。对重型机械及大功率电气设备的电气设计还需格外重视。这些装置在启动，操作及停车各阶段均需消耗大量电力，所以电气系统要能满足其需要。这不仅需要设计人员了解设备的性能特性，还需要对生产工艺流程及相关工艺控制要求进行深入理解。总之，在工业建筑电气设计中，需要考虑多种因素，设计人员要有丰富的专业知识与实践经验才能较好地胜任这一工作，才能保证电气系统可以满足工业生产中的多种需要，进而对企业发展起到强有力的支撑作用。2.3 确保电气系统的可靠性和稳定性 工业建筑电气设计一定要保证电气系统可靠稳定。所谓可靠性就是电气系统按规定条件无故障完成指定功能。所谓稳定性就是电气系统受到干扰之后能够回复至原有稳定状态。为达到这一目的，设计人员必须采取一系列的措施。一是需要合理地选择电气设备和元件，以保证其高可靠性和长寿命3。二是对电气系统的接线设计进行优化，降低线路发生故障的概率。三是为电气系统配备完善的保护装置和自动控制系统，以防止故障的发生和扩大。最后，还要进行严格的电气试验和验收，以保证电气系统的性能和质量达到预期的要求。只有保证电气系统可靠稳定，才能够保证工业生产正常进行，缩短意外停运时间，促进生产效率。2.4 考虑环保和节能因素 工业建筑电气设计要充分考虑环保，节能等因素。在全球能源短缺、环境污染问题日趋严重的今天，节能减排已经成为工业发展中的一个重要潮流。电气设计的节能措施包括：第一，合理选用高效节能型电气设备如高效电动机和节能灯具来减少能耗；第二，对供配电系统进行优化设计，降低输电线路损失，提高电能利用效率；第三，采用太阳能、风能等新能源和清洁能源替代部分常规能源；要对能源进行监测与管理，发现并解决能源浪费。第四，从环保的角度来看，电气设计要将环境影响降到最低限度，选用低噪音，低振动电气设备来降低周围环境噪声与振动污染；同时合理制定电气废弃物回收处理方案来降低环境污染。同时兼顾环保与节能因素才是工业生产可持续发展之道。3 工业建筑中的电气设计安全策略 3.1 绝缘保护 电气工程施工过程中绝缘保护是非常关键的一个环节。这就牵涉到所有电气设备，物料的绝缘检查工作，以防设备工作时发生漏电和其他安全方面的问题。这类检验旨在保证电气设备绝缘性能符合标准要求，进而保障设备正常工作，避免绝缘问题导致安全事故发生。具体地说绝缘保护对工业建筑起着关键作用。由于工业生产中要用到很多电气设备，所以任何一个绝缘故障都会造成严重安全事故。比如一台电动机若绝缘层被破坏，将使电动机外壳通电，有可能使操作人员发生触电事故。为保证工业建筑的电气安全应将绝缘保护贯穿施工全过程。施工前应检查全部电气设备，材料，保证其绝缘性能达到要求。施工时，要检查各道工序的质量，以保证施工不破坏电气设备。施工结束后要对系统整体进行检测，以保证各装置绝缘性能满足要求。综上所述，绝缘保护为工业建筑电气设计提供了安全依据。只有采取有效的绝缘保护措施才能够保证工业生产线正常工作以及工作人员人身安全。所以，电气工程施工时，一定要严格检查所有电气设备，材料绝缘情况，保证其绝缘性能符合标准要求。3.2 短路、过载保护 电力配送系统中，短路与过载是故障电流中的普遍现象，它们均可能对电力线路及相关设备造成重大损失。所以，为保证线路及设备安全，选用合适的熔断器来避免短路及过载就显得尤为重要。更为具体的说，熔断器作为一种常见的保护设备在线路发生故障电流时能快速熔断进而切断电流以保证线路及设备安中国科技期刊数据库 工业 A-95-全。选择熔断器时，需要根据线路最大负载电流和可能发生故障电流情况进行决策。一般熔断器标准电流要大于线路最大负载电流且选用熔断器时应保证其有合适分断功能来处理可能出现的电流故障。在工业建筑领域中，考虑到配电系统复杂，需要对短路与过载实行更严格的保护措施。可考虑给配电系统加装多台熔断器来保障各类线路及设备安全，还需要对熔断器使用情况进行定期检查与检修，确保熔断器能正常工作。总之，选择合适的熔断器是工业建筑中配电系统最重要的安全方法，对熔断器进行合理的选型与使用，可以有效避免短路、过载等故障，继而保证线路及设备安全。3.3 等电位连接 等电位连接是电气安全手段之一，它能使各金属部分紧密相连，从而减小其电势差异。该连接方式可高效预防因电位差造成触电事故。在工业建筑中，等电位连接的实现就变得格外关键。考虑到在工业制造中需要各种金属材料，它们间可能存在电位差异，从而产生潜在危险。例如，某一装置金属外壳与电源线电势差不相称，就有可能产生高风险电压，从而导致触电事故发生。为克服这一困难，必须保证该机金属外壳和电源线达到等电位。可通过焊接或者螺栓连接使其紧密地结合在一起，从而保证其电势差异达到最小。另外，为保证机器安全工作，可在壳体上加接地线将壳体连接地面。等电位连接在工业建筑电气设计中被认为是保证安全的重要措施之一。通过对多种不同金属元素进行连接，可以显著减小其电位差，从而降低电位差引起触电的风险。图 1 某机电设备机房 s 型等电位连接网络示意图 3.4 漏电保护 工业建筑领域认为漏电保护器是一种关键安全工具。它的核心作用就是对电路中漏电电流进行监控，快速切断电源以防止触电事故发生，还可以避免对设备造成破坏而引发火灾事故。工业制造中由于机械设备运行时间较长，电路逐步老化等原因漏电现象时有发生。漏电电流若不及时控制与切断就有可能造成严重触电事故，威胁工作人员生命安全。此外，漏电电流还可能会诱发设备损坏、火灾事故等，为企业带来巨大经济损失。为解决这一困难，工业建筑应配备漏电保护设备4-5。漏电保护器工作机理是检测电路中漏电电流，当检测到漏电电流超过某一规定范围时，保护器将自动切断电源以避免触电事故。另外漏电保护器可以有效避免设备损坏及火灾事故，进而保障企业生产安全。总之，工业建筑电气设计中漏电保护器是保证安全最关键的因素，加装漏电保护器，不但能明显降低触电事故危险，而且有利于避免装置损坏及火灾事故。图 2 单相漏电保护器接线图 3.5 照明灯具的接地 工业建筑领域采用照明设备完全必要。但若灯具金属外壳没有经过妥善接地处理则可能因绝缘材料破损导致触电事故发生。所以对那些有金属外壳照明设备来说接地处理必不可少。接地处理以保证灯具金属外壳连接在地面上为中心目的，从而避免操作员因为接触金属外壳而有触电危险。接地操作中必须使用具体接地线及接地极保证金属外壳接地。另外，为避免接地线发生短路或者过载的情况，需要在接地线路上设置断路器。接地操作的实施过程中有一些要点要格外注意。首先要选择合适接地线及接地极才能保证其完全符合接地要求。其次，要保证接地线路连接牢固中国科技期刊数据库 工业 A-96-可靠，防止发生接触不良或者松脱等情况。最后要定期检查和维护接地线路才能保证它的正常工作。从整体上看，工业建筑电气设计将照明设备接地处理作为保障安全的重点措施，灯具金属外壳经适当接地处理后，可明显降低因绝缘损伤而造成触电事故发生，以保证操作人员安全无危险。4 结束语 综上所述，工业建筑行业开展电气设计安全策略分析属于涉及到多方面的职责，必须综合评价一切可能影响因素及状况，保证建筑结构及工作人员安全。纵观项目的全过程，电气安装施工起着至关重要的作用，所以一定要注重电气设计工作的开展，在实际运行时，需要针对具体实际情况深入分析，综合运用多种电气设备来制定合理可行的应对策略，才能在最大程度上规避安全事故，确保人员及设备生命财产安全。只有采取科学分析手段、高效策略，才能达到安全目的。参考文献 1陈默.建筑电气设计中的安全及节能探究J.工业 B,2015(44):139-139.2张智虎,蒋复量,韩喜娟.建筑电气消防工程设计及施工策略解析J.城市建设理论研究:电子版,2016(19):2.3周建超.建筑电气设计中节能与安全的研究J.河南科技,2013(9):1.4帅燕春.建筑电气工艺对施工质量的影响分析及处理办法J.建材发展导向,2020,18(10):363-364.5张奕.关于高层建筑电气设计中低压配电系统的安全性分析J.城市建设理论研究:电子版,2018(10):1 6牛睿.浅谈工业建筑的电气设计C/.北京:2012 年 7 月建筑科技与管理学术交流会,2023:10.