筆者在撰寫本文期間，受組織安排到全國貧困程度最深的“三區(qū)三州”之一的XX自治縣進(jìn)行為期兩年的幫助脫貧攻堅(jiān)工作,。在此期間,，筆者看到在國家脫貧攻堅(jiān)和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的帶動(dòng)下，農(nóng)村用電正飛速發(fā)展,，同時(shí)有機(jī)會(huì)廣泛,、深入地了解到目前農(nóng)村用電還存在諸多亟待解決的問題。建筑電氣行業(yè)的關(guān)注點(diǎn)往往集中在大城市,、大項(xiàng)目,，而經(jīng)濟(jì)相對落后、電力基礎(chǔ)設(shè)施薄弱,、科學(xué)安全用電知識(shí)缺乏的廣大農(nóng)村卻未得到足夠的關(guān)注,，因此，擬以此文與業(yè)界同行共同分析和探討農(nóng)村電氣設(shè)計(jì)思路,，借國家大力推行鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的良機(jī),，為農(nóng)村電氣設(shè)計(jì)提供參考。

鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略簡述

鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略是2017年在黨的十九大報(bào)告中提出的國家戰(zhàn)略,，其最終目標(biāo)就是要不斷提高村民在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的參與度和受益面，徹底解決農(nóng)村產(chǎn)業(yè)和農(nóng)民就業(yè)問題,，確保當(dāng)?shù)厝罕婇L期穩(wěn)定增收,、安居樂業(yè)。隨著農(nóng)村居民消費(fèi)進(jìn)入電氣化時(shí)代，農(nóng)村電力能源消費(fèi)比重不斷增加,，即便在偏遠(yuǎn)山區(qū),，人們生產(chǎn)生活對電能的依賴也并不比大城市小，電能早已成為廣大農(nóng)村使用最廣泛的能源,。電力已成為與農(nóng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展,、農(nóng)民安居樂業(yè)密不可分的關(guān)鍵因素。

農(nóng)村用電現(xiàn)狀及存在的主要問題

電力供應(yīng)量不足

據(jù)國家電網(wǎng)公司測算,，至2020年,，農(nóng)村居民生活用電量將達(dá)到6 184億kWh，較2014年增長56 %,，年均增長7.7 %,。與農(nóng)村電力消費(fèi)量快速增長形成巨大反差的是由于農(nóng)村電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)薄弱，導(dǎo)致部分鄉(xiāng)鎮(zhèn),、農(nóng)村長期電力供應(yīng)不足,，給當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活造成影響。

以XX為例,，XX國土面積1939.94 km2,，共有1149戶、4112人,。目前,，XX電力供應(yīng)與外界電網(wǎng)完全隔離，全鄉(xiāng)用電靠XX和XX兩座小水電站20 kV孤網(wǎng)運(yùn)行,，處于只能靠自給,，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能自足的狀況：XX電站發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量2×320 kW，變壓器裝設(shè)容量2×800 kVA,；XX電站發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量3×320 kW,，變壓器裝設(shè)容量2×1 000 kVA；另配400 kW發(fā)電車一輛,，200 kW儲(chǔ)能電站一座,。全鄉(xiāng)全部供電能力2 200 kW，在用電負(fù)荷較大的冬季,，江水流量較小,，電站只能單機(jī)運(yùn)行，發(fā)電能力更加捉襟見肘,，電力供應(yīng)不足情況更加嚴(yán)峻,，不得不拉閘限電。2018年全鄉(xiāng)生產(chǎn)生活用電3 538 477 kWh,，人均用電860 kWh / 年,，而2018年全國人均用電量約4 800 kWh,，XX僅為其17.9 %；2018年云南省人均用電量約3 650 kWh,，XX僅為其23.6 %,。

電能質(zhì)量難保障

農(nóng)村低壓電網(wǎng)電能質(zhì)量問題主要體現(xiàn)在電壓偏低和頻率波動(dòng)兩個(gè)方面。

農(nóng)村電網(wǎng)處于電力系統(tǒng)的末端,，發(fā)生低電壓運(yùn)行的可能性較大,。造成電壓偏低的主要原因有：導(dǎo)線截面不當(dāng)，線損過大,；無功負(fù)荷較高而補(bǔ)償容量不足,；低壓供電距離過長；生產(chǎn)負(fù)荷季節(jié)性集中,；三相負(fù)荷不平衡,，引起中性點(diǎn)偏移等。農(nóng)村電網(wǎng)長期低電壓運(yùn)行的危害主要有以下幾方面：繼電保護(hù)動(dòng)作,，大量甩負(fù)荷,，大面積停電；無功電力輸送增加,，有功電力輸送減少,；線路輸送無功增大，增加線損,；電動(dòng)機(jī)不能正常工作,，甚至燒毀；影響家電及照明設(shè)備正常使用,，壽命縮短,。

造成頻率變化的原因主要是孤網(wǎng)自平衡能力差，較小的不平衡力矩會(huì)引起較大的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化,，導(dǎo)致頻率出現(xiàn)較大幅度的波動(dòng),，影響系統(tǒng)頻率變化的關(guān)鍵因素是負(fù)荷與發(fā)電機(jī)出力之間的不平衡量。頻率升高會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速升高,，容易過載燒毀,，頻率降低會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，甚至不能正常工作,，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢下降致使全系統(tǒng)的電壓水平大為降低,，可能出現(xiàn)電壓崩潰現(xiàn)象，使整個(gè)系統(tǒng)瓦解,，而頻率的上下波動(dòng)則會(huì)導(dǎo)致感應(yīng)式電能表的計(jì)量誤差加大,，頻率改變1 %，感應(yīng)式電能表的計(jì)量誤差約增大0.1 %,。按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB / T 15945 - 2008《電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率偏差》規(guī)定,，正常頻率偏差限值為選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com ±0.2Hz,，當(dāng)系統(tǒng)容量較小時(shí),，可以放寬到±0.5Hz,，但在如獨(dú)龍江這樣的孤網(wǎng)運(yùn)行地區(qū)，供電頻率的偏差遠(yuǎn)大于此,。

用電安全存在的隱患

>>>>人身安全方面隱患

農(nóng)村建筑中亂拉亂接電線現(xiàn)象非常普遍（如圖1所示）,，布線不規(guī)范、導(dǎo)線缺乏必要的保護(hù),，并且線路接頭處理不規(guī)范,，絕緣得不到保障，增加了發(fā)生觸電事故的概率,。同時(shí),，保護(hù)人身安全的剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置并未完全普及（如圖2所示），在發(fā)生漏電時(shí)不能及時(shí)切除故障電路,，一旦觸電,，人身安全將受到威脅。

>>>>設(shè)備安全方面隱患

由于電網(wǎng)供電質(zhì)量難保證,，導(dǎo)致用電設(shè)備長期在不正常電壓,、不正常頻率狀態(tài)下運(yùn)行，使用壽命大為縮短,。另外,，目前農(nóng)村建筑幾乎沒有安裝任何浪涌保護(hù)器，加之山區(qū)雷電頻繁,，生產(chǎn),、生活用電設(shè)備因雷擊損壞的情況較多。家用電器和電動(dòng)生產(chǎn)工具在農(nóng)村都屬于高價(jià)值商品,，尤其是在貧困地區(qū),，電氣設(shè)備的非正常損壞無疑會(huì)加重村民的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

>>>>消防安全方面隱患

農(nóng)村民居大多沒有留出足夠的防火間距,，使用易燃建筑材料較多,，加之火災(zāi)自救能力較弱，一旦發(fā)生火災(zāi),，火勢極易迅速蔓延,，造成財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。據(jù)統(tǒng)計(jì),，2019年,，全國接報(bào)火災(zāi)23.3萬起，其中52 % 系電氣原因引起,，農(nóng)村居民火災(zāi)11.1萬起,，占火災(zāi)總數(shù)的32.9%,，但死亡人數(shù)卻占到總數(shù)的69.6 %。目前農(nóng)村建筑,，特別是居住建筑在電氣火災(zāi)防范方面仍存在較大隱患：一是電線亂拉亂接,，絕緣老化破損，容易導(dǎo)致短路,，引發(fā)電氣火災(zāi),；二是線路直接敷設(shè)在木質(zhì)材料上的情況較多（如圖3所示），短路造成局部溫升,，產(chǎn)生火花,，引發(fā)火災(zāi)；三是超負(fù)荷用電,，配電系統(tǒng)配置不合理（如圖4所示）,，線路得不到有效保護(hù)，筆者曾見到在4 mm2鋁芯電線供電回路中使用額定動(dòng)作電流為63 A的斷路器作為保護(hù)電器的情況,；四是基本沒有設(shè)置防電氣火災(zāi)的剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置,。這些狀況都為農(nóng)村建筑消防安全埋下了不小的隱患。

新時(shí)代農(nóng)村電氣設(shè)計(jì)思路探討

中國特色社會(huì)主義已進(jìn)入新時(shí)代,，農(nóng)村電氣設(shè)計(jì)也要與時(shí)俱進(jìn),。筆者認(rèn)為，在國家大力推行鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,，著力提升農(nóng)村生活水平的時(shí)代背景下,，農(nóng)村電氣設(shè)計(jì)應(yīng)重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)方面。

電力設(shè)施,、供電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面

2019年初,，國家電網(wǎng)有限公司印發(fā)《關(guān)于服務(wù)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略 大力推動(dòng)鄉(xiāng)村電氣化的意見》，要求認(rèn)真落實(shí)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的總體要求,，利用2019 ~ 2022年4年時(shí)間,，全面實(shí)施鄉(xiāng)村電氣化提升工程，提高農(nóng)村供電服務(wù)水平,，著力增強(qiáng)農(nóng)村用電保障能力,，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè),、農(nóng)村生活電氣化水平,，積極助力農(nóng)業(yè)更強(qiáng)、農(nóng)村更美,、農(nóng)民更富,。這方面雖然更多是涉及電力部門的工作范疇，與建筑電氣設(shè)計(jì)行業(yè)關(guān)系不大,，但是充足可靠的高質(zhì)量供電是末端電氣設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和源頭,，沒有電源側(cè)的保障,，再好的建筑電氣設(shè)計(jì)也都是無源之水、無本之木,。

建筑電氣設(shè)計(jì)方面

筆者認(rèn)為,，在新的時(shí)代背景和發(fā)展趨勢下，不能再用農(nóng)村建筑就是一盞燈的陳舊思路簡單處理農(nóng)村建筑電氣設(shè)計(jì)問題,，而是需要從舒適,、安全、經(jīng)濟(jì)等多方面綜合考量,。JGJ 16 - 2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB 50096 - 2011《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》和JGJ　242 - 2011《住宅建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》的總則中均說明上述規(guī)范適用于城鎮(zhèn)建筑,。筆者認(rèn)為,，隨著家用電器在農(nóng)村的日益普及，在國家尚無針對農(nóng)村建筑電氣設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性規(guī)范出臺(tái)的情況下,，不妨可以參照上述規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì),，考慮到城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的差異，可在一些不涉及安全的指標(biāo)上適當(dāng)降低,。以下是筆者對于農(nóng)村建筑電氣設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議,，與業(yè)界同行探討。

>>>>合理確定用電負(fù)荷指標(biāo)

隨著農(nóng)村生活水平的不斷提高,，家用電器在農(nóng)村已越來越普及,，在一些寒冷地區(qū)，取暖能源也逐步由柴炭變?yōu)殡?，淋浴用電熱水器也被廣泛使用,，農(nóng)村住宅用電指標(biāo)也在逐步向城市靠攏，因此筆者建議在確定單戶用電指標(biāo)時(shí)可參考JGJ 242 - 2011表3.3.1,。

>>>>配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于農(nóng)村住宅多為自建房,，將來擴(kuò)建的可能性較大，在進(jìn)線總斷路器和進(jìn)線電纜的選擇上應(yīng)考慮到這一因素,，適當(dāng)放大,，為今后擴(kuò)建留出裕量，并且在戶內(nèi)配電箱中預(yù)留幾個(gè)出線斷路器的安裝位置,。在較寒冷地區(qū),，取暖用電負(fù)荷較大并且多個(gè)房間的取暖設(shè)備會(huì)在同一時(shí)間使用，因此建議多設(shè)置幾個(gè)插座回路,，考慮到建設(shè)成本,，可采取多個(gè)插座回路設(shè)置一個(gè)保護(hù)人身安全的剩余電流保護(hù)器的經(jīng)濟(jì)方案。如前所述農(nóng)村建筑電氣火災(zāi)危險(xiǎn)較大,，獨(dú)立成棟的住宅總配電箱建議裝設(shè)防止電氣火災(zāi)的剩余電流保護(hù)器,。由于農(nóng)村電網(wǎng)配電變壓器一般容量都較小,，其低壓側(cè)短路電流也較小，因此在末端斷路器參數(shù)選擇時(shí),，一般可選用短路分?jǐn)嗄芰^低的產(chǎn)品,，以合理控制成本。

>>>>線路敷設(shè)

亂拉亂接電線是農(nóng)村建筑較大的安全隱患,，在設(shè)計(jì)時(shí)首先應(yīng)周全地考慮用電點(diǎn)位的設(shè)置,，從源頭減少亂拉亂接的可能；其次建議在設(shè)計(jì)時(shí)盡量采用暗敷方式,，減少亂拉亂接的可能性,，如確實(shí)需要明敷的，應(yīng)嚴(yán)格采取保護(hù)措施規(guī)范敷設(shè),。

>>>>防雷及接地

農(nóng)村住宅多位于山區(qū)或曠野,，雷電危害較大，除按照GB 50057 - 2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB 50952 - 2013《農(nóng)村民居雷電防護(hù)工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定確定防雷分類并采取防直擊雷措施外,，考慮到家用電氣數(shù)量越來越多,，價(jià)值也較高，建議在經(jīng)濟(jì)條件允許時(shí)裝設(shè)浪涌保護(hù)裝置,，以盡可能減少因雷電造成的經(jīng)濟(jì)損失,。目前農(nóng)村住宅中很多都設(shè)有淋浴設(shè)備的衛(wèi)生間，但對等電位聯(lián)結(jié)的必要性卻知之甚少,，衛(wèi)生間局部等電位聯(lián)結(jié)可以很小的經(jīng)濟(jì)投入換來人身安全保障,，筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)在農(nóng)村住宅建筑中予以普及。

提高安全用電意識(shí)

除了在設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)盡量做到安全合理外,，提高廣大農(nóng)村居民在日常生活中的安全用電意識(shí)也是必不可少的工作,，在充分了解違規(guī)用電的危害并掌握基本的安全用電常識(shí)后，方能從根本上消除用電安全隱患,。

電氣設(shè)備和產(chǎn)品方面

農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)條件,、供電條件都不能和城市相提并論，加之農(nóng)村電網(wǎng)和農(nóng)村建筑電氣設(shè)計(jì)也有自身的特殊性,，如果電氣設(shè)備制造商能有針對性地開發(fā)生產(chǎn)一系列既經(jīng)濟(jì)又符合農(nóng)村實(shí)際使用需求的產(chǎn)品,，將會(huì)大大促進(jìn)農(nóng)村建筑電氣的發(fā)展；并且農(nóng)村也是潛力巨大的市場,，這無疑是雙贏之舉,。

逐步改進(jìn)、成效明顯

用電與人民群眾的生產(chǎn)生活息息相關(guān),，各級黨委政府都高度重視,，大力推進(jìn)農(nóng)村用電提質(zhì)改造，雖然短時(shí)間內(nèi)難以徹底改變農(nóng)村用電狀況，但隨著異地搬遷和農(nóng)村危房改造項(xiàng)目的實(shí)施,，在很多地方前文所述的種種問題已得到較好解決,。

電力基礎(chǔ)設(shè)施逐步完善

鄉(xiāng)村振興，電力先行,，隨著全國脫貧攻堅(jiān)的收官和鄉(xiāng)村振興的啟動(dòng),，近幾年在農(nóng)村電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上的投入不斷增加，仍以貢山縣為例,，2019年全縣新架設(shè)20 kV電力線路14.7 km,，10 kV電力線路12.22 km，0.4 kV電力線路35.2 km,，新安裝變壓器31臺(tái),，增加供電容量6 650 kVA，更加完善了電能供應(yīng)和供電質(zhì)量,。

建筑電氣設(shè)計(jì)與時(shí)俱進(jìn)

在新建的易地搬遷住房和改造后的農(nóng)村C,、D級危房中，建筑電氣的設(shè)計(jì)已能較好滿足生活的需要（如圖5所示）：一是每戶均考慮較為充裕的用電負(fù)荷,，如貢山縣幸福新區(qū)異地搬遷安置點(diǎn)，4人戶80 m2戶型,，用電負(fù)荷4 kW,，6人戶120 m2戶型，用電負(fù)荷6 kW,，已達(dá)到JGJ 242 - 2011表3.3.1中指標(biāo)要求,；二是用電安全保護(hù)裝置的配置已逐漸完善，單元配電箱內(nèi)浪涌保護(hù)器,、戶內(nèi)配電箱內(nèi)自復(fù)式過欠電壓保護(hù)裝置和插座回路保護(hù)人身安全的剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置已基本普及,。

布線施工日趨規(guī)范

在近期新建或改造的建筑中，前文所述的亂拉亂接電線現(xiàn)象已有了較大改觀（如圖6,、圖7所示）,，新建建筑基本采用穿管暗敷設(shè)的方式，改造建筑不具備暗敷條件的也采用穿PVC管明敷的方式,。布線方式的進(jìn)步安全美觀,，同時(shí)也降低了住戶自行不規(guī)范亂接電線的隱患。

目前,，我國尚有約5.6億人口常住農(nóng)村,，希望廣大業(yè)界同行對農(nóng)村建筑電氣設(shè)計(jì)給予更多關(guān)注。鄉(xiāng)村振興,，電力先行,，提升電力供應(yīng)水平，完善農(nóng)村建筑電氣設(shè)計(jì)，消除用電安全隱患,，讓廣大農(nóng)村地區(qū)群眾的生產(chǎn)生活從“用上電”向“用好電”轉(zhuǎn)變,，才能不斷增強(qiáng)人民群眾的獲得感、幸福感,、滿足感,，為農(nóng)村發(fā)展保駕護(hù)航。近幾年,，我國農(nóng)村的用電狀況和建筑電氣設(shè)計(jì)取得了飛速的進(jìn)步,，但同時(shí)也應(yīng)客觀地看到，尤其在一些偏遠(yuǎn)貧困的地區(qū),，農(nóng)村居民的用電水平依然處于較低水平,，用電安全依然存在較大隱患，需要持續(xù)關(guān)注和切實(shí)改進(jìn),。建筑電氣的設(shè)計(jì)和實(shí)施除了依靠科技進(jìn)步和創(chuàng)新外,，更與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平密不可分，相信隨著我國經(jīng)濟(jì)水平不斷提升,，在鄉(xiāng)村振興大戰(zhàn)略的推動(dòng)下,，鄉(xiāng)村供電能力以及建筑電氣設(shè)計(jì)和實(shí)施水平將會(huì)不斷完善，在用電安全性,、可靠性,、便利性上得到進(jìn)一步提升。

>鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略下的農(nóng)村電氣設(shè)計(jì),，你知島多少,？