梁永春

(大連市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，遼寧 大連 116021)

1 引言

在低壓電氣系統(tǒng)進(jìn)行配電和電氣傳動的設(shè)備廣泛應(yīng)用的今天，低壓配電和電氣傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)顯得尤為重要。而各種原因往往會忽視一些技術(shù)細(xì)節(jié)問題，這些技術(shù)細(xì)節(jié)不僅關(guān)系到電氣系統(tǒng)的合理構(gòu)建，還與電氣系統(tǒng)的長期正常使用以及設(shè)備成本密切相關(guān)。因此要做到設(shè)計(jì)合理并為用戶節(jié)約投資，就需要注重低壓電氣設(shè)計(jì)的各個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)，減少設(shè)計(jì)缺陷。本文將在日常從事低壓電氣檢測工作中發(fā)現(xiàn)的一些技術(shù)細(xì)節(jié)問題整理出來，并進(jìn)行簡要的分析，與大家共同交流。

2 正確進(jìn)行計(jì)算負(fù)荷

在低壓配電設(shè)計(jì)中，計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)重要的基本概念。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假象的恒定持續(xù)性負(fù)荷，它是實(shí)際負(fù)荷的一個(gè)溫升等效負(fù)荷，計(jì)算負(fù)荷不是實(shí)際負(fù)荷。通過計(jì)算負(fù)荷，可以從熱效應(yīng)的角度判別不同負(fù)荷對電力系統(tǒng)產(chǎn)生的負(fù)擔(dān)的輕重。負(fù)荷計(jì)算常用的方法包括需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法、利用系數(shù)法、單位面積法及單位指標(biāo)法等，其中需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法較為常見。在負(fù)荷計(jì)算時(shí)應(yīng)特別注意以下事項(xiàng):

(1)為選擇變壓器而進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，備用設(shè)備的容量不要算入計(jì)算負(fù)荷中。備用設(shè)備是工作設(shè)備的備用機(jī)(如備用水泵)，一般是不會和工作設(shè)備同時(shí)運(yùn)行的。把備用設(shè)備的容量也納入計(jì)算負(fù)荷等于重復(fù)計(jì)入了設(shè)備容量。

(2)檢修設(shè)備和消防設(shè)備的用電可不計(jì)算負(fù)荷重。這是因?yàn)樵谑褂脵z修設(shè)備和消防設(shè)備時(shí)，會人為停止一部分工作設(shè)備和切除一部分非消防用電，只要切除的用電負(fù)荷超過了檢修設(shè)備和消防設(shè)備的用電，在選擇變壓器時(shí)就不必計(jì)入檢修設(shè)備和消防設(shè)備負(fù)荷。

(3)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，要特別注意用電設(shè)備較少以及存在一定數(shù)量較大負(fù)荷的情況。如果計(jì)算分組中的用電設(shè)備數(shù)量不大于3臺，則應(yīng)以這些設(shè)備的額定功率之和作為分組的計(jì)算負(fù)荷。如果用電設(shè)備組中存在一定數(shù)量的較大負(fù)荷，在進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)要重點(diǎn)考慮這些較大負(fù)荷的影響，此時(shí)，推薦采用二項(xiàng)式法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。

3 低壓電氣系統(tǒng)的接地

低壓電氣接地系統(tǒng)分電力系統(tǒng)的工作接地和用電設(shè)備外露導(dǎo)電部分的保護(hù)接地。接地系統(tǒng)分為TN、TT和IT三種類型，其中應(yīng)用較多的TN系統(tǒng)又細(xì)分為TN-S、TN-C-S和TN-C三種類型。

不少設(shè)計(jì)人員認(rèn)為必須在變壓器室將變壓器N接線柱進(jìn)行接地才能構(gòu)成 TN-S系統(tǒng)，如果在低壓配電室受電開關(guān)柜處進(jìn)行N線接地就只能構(gòu)成TN-C-S系統(tǒng)了。其實(shí)，當(dāng)變壓器室緊鄰低壓配電室以及中性線截面足夠大(不小于相線的一半)的情況下，TN-S和TN-C-S幾乎沒有區(qū)別。這是因?yàn)楫?dāng)變壓器室緊鄰低壓配電室、且中性線截面不小于相線的一半時(shí)，這段N線導(dǎo)體上的任意一點(diǎn)都可以看作是等電位點(diǎn)，因而在低壓配電室受電開關(guān)柜處進(jìn)行N線的接地和在變壓器室進(jìn)行變壓器N接線柱接地幾乎等同。此時(shí)，構(gòu)成的接地系統(tǒng)仍然是TN-S系統(tǒng)。在低壓配電室受電開關(guān)柜處進(jìn)行系統(tǒng)的接地，還為施工和零序電流互感器的安裝帶來了方便，也節(jié)約了從變壓器室到低壓配電室的銅材。

4 固定式低壓柜回路設(shè)計(jì)

目前，在國內(nèi)許多工程中，固定式低壓柜因其結(jié)構(gòu)簡單、通風(fēng)散熱好以及造價(jià)低廉等優(yōu)勢，日益被用戶廣泛接受。在進(jìn)行固定式低壓柜設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng):

(1)為使檢修不影響供電，并方便地更換固定式低壓柜里的斷路器，應(yīng)在斷路器前端加裝隔離開關(guān)或采用插拔式斷路器。同時(shí)，為了盡量降低設(shè)備投資，相互關(guān)聯(lián)緊密的配電回路宜共用隔離開關(guān)。

(2)在選擇低壓柜內(nèi)隔離開關(guān)時(shí)，應(yīng)注明其使用類別AC－20～AC－23，即無載通斷AC－20，通斷阻性負(fù)載AC－21，通斷阻感混合負(fù)載AC－22，通斷電動機(jī)或其他高感負(fù)載AC－23。

(3)由于固定式低壓柜中的配電或電動機(jī)控制回路不像抽屜式低壓柜那樣具有互換性，因而在固定式低壓柜中不要留有電動機(jī)控制備用回路，僅僅預(yù)留作為將來增加饋出線的配電回路。

5 低壓柜內(nèi)部主母線及其他主回路導(dǎo)體的選擇

在進(jìn)行低壓柜的設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員往往只在圖樣上標(biāo)注低壓進(jìn)線總開關(guān)額定電流規(guī)格，柜內(nèi)水平主母線和其他主回路導(dǎo)體的規(guī)格，交給低壓柜成套廠去選定。但是，在柜內(nèi)水平主母線和其他主回路導(dǎo)體的規(guī)格選擇基準(zhǔn)上，設(shè)計(jì)人員和成套廠往往有不同看法。設(shè)計(jì)人員從用戶今后可能的發(fā)展考慮，認(rèn)為低壓柜內(nèi)水平主母線和其他主回路導(dǎo)體的規(guī)格應(yīng)按照低壓斷路器脫扣器額定電流進(jìn)行配置選擇;而低壓柜成套廠從節(jié)約銅材的角度考慮，往往按照低壓斷路器脫扣器整定電流進(jìn)行配置選擇。例如，受電/配電回路選用NSX400斷路器，脫扣器額定電流是400A，其長延時(shí)脫口整定電流有9檔可調(diào)，設(shè)計(jì)整定280A。對成套廠來說，母線或其他導(dǎo)體載流量大于280A即可滿足設(shè)計(jì)要求。但設(shè)計(jì)人員認(rèn)為母線或其他導(dǎo)體載流量應(yīng)按照400A配置，因?yàn)槊摽燮髡娏骺烧{(diào)，若該回路負(fù)荷今后有增加，現(xiàn)場只需用重新整定脫扣器即可，而不需要再更換導(dǎo)體。

設(shè)計(jì)人員應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)就選定柜內(nèi)水平主母線和其他主回路導(dǎo)體的規(guī)格。選定的原則是:從變壓器二次側(cè)出線到一級配電低壓柜(負(fù)荷中心柜)的主母線截面，按照變壓器的容量來選擇;從一級配電低壓柜(負(fù)荷中心柜)到其他二級配電/控制柜的母線截面按照斷路器脫扣器的額定電流來選擇;低壓柜內(nèi)部導(dǎo)體也應(yīng)該按照斷路器脫扣器的額定電流來選擇。

5 結(jié)束語

合理地進(jìn)行低壓電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是從事低壓電氣設(shè)計(jì)的技術(shù)人員的職責(zé)。希望所介紹的內(nèi)容，對從事低壓電氣設(shè)計(jì)的技術(shù)人員減少低壓電氣設(shè)計(jì)缺陷，注重技術(shù)細(xì)節(jié)具有較好的參考價(jià)值。