葉保強(qiáng)

摘要：低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是電氣設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)建筑低壓配電系統(tǒng)的要求越來(lái)越高，然而電氣在設(shè)計(jì)上常常會(huì)忽略很多細(xì)節(jié)問(wèn)題，給用戶造成不便。本文結(jié)合筆者電氣設(shè)計(jì)工作實(shí)踐，就電氣設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題進(jìn)行探究，并提出解決的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)計(jì)；低壓配電；問(wèn)題與對(duì)策

前言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)地快速發(fā)展，現(xiàn)代自動(dòng)高科技的電氣化設(shè)施可以讓建筑物更充滿有人性化，然而在設(shè)計(jì)施工過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)各種不同程度的問(wèn)題，許多問(wèn)題所引發(fā)出的后果也是不可預(yù)料的。隨著近年來(lái)我國(guó)工業(yè)化的不斷發(fā)展，工廠自動(dòng)化、機(jī)械化的程度不斷提升，工廠中日用電量不斷增多，為了保證用電的可靠性，防止安全事故的發(fā)生，低壓配電設(shè)計(jì)中的安全防護(hù)顯得極為重要。

1.低壓配電系統(tǒng)概述

供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，做到遠(yuǎn)近期結(jié)合，以近期為主。同時(shí)應(yīng)采用符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的效率高、能耗低、性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。

2.低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

（1）配電系統(tǒng)應(yīng)滿足生產(chǎn)和使用所需的供電可靠性和電壓質(zhì)量。一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由雙重電源供電，當(dāng)一電源發(fā)生故障時(shí)，另一電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞；二級(jí)負(fù)荷宜由兩個(gè)回路供電，并且可以手動(dòng)切換，在條件很困難的情況下，允許只有一個(gè)電源。

（2）配電系統(tǒng)的接線力求簡(jiǎn)單靈活，便于操作維護(hù)，并能適應(yīng)負(fù)荷的變化和系統(tǒng)的發(fā)展。同一電壓的配電級(jí)數(shù)不宜多于兩級(jí)。在高層建筑物內(nèi)，當(dāng)向樓層各配電點(diǎn)供電時(shí)，宜采用分區(qū)樹(shù)干式配電；但部分較大容量的集中負(fù)荷或重要符合，應(yīng)從低壓配電室用放射式配電。

（3）在制定配電系統(tǒng)方案時(shí)，一般不考慮當(dāng)一電源系統(tǒng)發(fā)生故障或檢修停電時(shí)，另一電源進(jìn)線也同時(shí)發(fā)生故障。

（4）制定配電系統(tǒng)方案時(shí)要不僅要考慮系統(tǒng)的使用性和安全性，還要充分考慮節(jié)約基建的投資，降低運(yùn)行費(fèi)用，避免造成浪費(fèi)，同時(shí)還要減少有色金屬的消耗量，防止給環(huán)境帶來(lái)污染。

（5）在進(jìn)行配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，不能只考慮當(dāng)前的負(fù)荷，必須對(duì)負(fù)荷的增長(zhǎng)的進(jìn)行充分的考慮，預(yù)留必要的發(fā)展余地并作出分期建設(shè)的規(guī)劃。同時(shí)，配、變電所的電源進(jìn)線要有適當(dāng)?shù)母辉５墓╇娔芰?，以免日后?dāng)配電系統(tǒng)超過(guò)目前負(fù)荷時(shí)，未能滿足配電的要求。

3.低壓配電設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

3.1未對(duì)低壓配電線路靈敏度進(jìn)行校驗(yàn)

這個(gè)問(wèn)題一般出現(xiàn)在道路與隧道工程中。該類(lèi)工程的用電負(fù)荷分布性使得低壓配電線路都相對(duì)較長(zhǎng)，一般會(huì)達(dá)到幾百米，多的會(huì)有上千米。設(shè)計(jì)師一般注重計(jì)算線路壓降，卻忽略檢驗(yàn)低壓配電線路的靈敏度。在一級(jí)配電的時(shí)候，只要檢驗(yàn)靈敏度符合要求，那么線路電壓一定可以滿足要求，相反則不能。而二級(jí)以上的配電線路，就應(yīng)同時(shí)對(duì)線路壓降和靈敏度進(jìn)行校驗(yàn)。有的過(guò)分專(zhuān)注接地極故障和保護(hù)靈敏度，認(rèn)為只要安裝了剩余電流保護(hù)設(shè)置就不用對(duì)靈敏度進(jìn)行檢驗(yàn)，卻不知還應(yīng)對(duì)線路之間短路防護(hù)進(jìn)行檢驗(yàn)。當(dāng)采用非選擇性的低壓開(kāi)關(guān)時(shí)，由于瞬動(dòng)電流倍數(shù)太大，通常不能滿足靈敏度需要，在線路結(jié)構(gòu)不改變的前提條件下，較好的解決措施是采用有選擇性的低壓開(kāi)關(guān)，依靠短路短延時(shí)的設(shè)置對(duì)接地故障進(jìn)行保護(hù)。

3.2遠(yuǎn)方控制的電動(dòng)機(jī)不設(shè)就地控制和解除遠(yuǎn)方控制的措施

近些年來(lái)，我國(guó)工廠的自動(dòng)化進(jìn)程取得了較大進(jìn)步，普遍采用可編程邏輯控制器（PLC）或分布式控制系統(tǒng)（DCS）組成自動(dòng)控制系統(tǒng)，由中央控制室的上位計(jì)算機(jī)管理控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)控制站等組成一個(gè)有線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)控制站在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行工藝參數(shù)檢測(cè)、用電設(shè)備運(yùn)行工況信號(hào)的采集、監(jiān)測(cè)和控制，并向中央控制室進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送，動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示廠區(qū)工藝流程。中央控制室可調(diào)用現(xiàn)場(chǎng)控制站的全部運(yùn)行信息，負(fù)責(zé)提供設(shè)備的控制方式，并下達(dá)控制指令。

而就地控制一般設(shè)在電動(dòng)機(jī)（比如風(fēng)機(jī)、水泵等）附近便于操作和觀察的地點(diǎn)，用于日常調(diào)試和維修，為了確保設(shè)備和維修人員的安全，它具有最高級(jí)別的控制權(quán)。

《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：“遠(yuǎn)方控制的電動(dòng)機(jī)應(yīng)有就地控制和解除遠(yuǎn)方控制的措施”。這是在設(shè)備檢修或運(yùn)行中保證人身安全的基本規(guī)定，可防止發(fā)生因遠(yuǎn)方誤起動(dòng)電動(dòng)機(jī)而致使維修人員傷亡的事故，必須引起重視。

3.3低壓元器件選擇不合理

有的工程圖紙中，母聯(lián)斷路器的整定電流設(shè)置得過(guò)大。應(yīng)當(dāng)針對(duì)工程特點(diǎn)、用電負(fù)荷情況酌情設(shè)置。

配電系統(tǒng)采用兩回進(jìn)線、單母線分段、母聯(lián)斷路器聯(lián)絡(luò)的接線方式。兩回電源分別由兩臺(tái)變壓器提供。平時(shí)兩回電源同時(shí)供電，母聯(lián)斷路器斷開(kāi)。當(dāng)一回電源因故障或檢修停電時(shí)，母聯(lián)斷路器合閘，由另一回電源帶部分或全部負(fù)荷。

當(dāng)一、二級(jí)用電負(fù)荷不多時(shí)，沒(méi)有必要將母聯(lián)斷路器的整定電流設(shè)置得和變壓器低壓側(cè)斷路器一樣大小。按照一、二級(jí)用電負(fù)荷容量，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期發(fā)展的裕量，整定母聯(lián)斷路器即可。

3.4設(shè)計(jì)中熔斷器使用的太少

基本上饋線回路都采取斷路器，故障一排除重新合閘就可以，十分方便。事實(shí)上熔斷器一個(gè)很明顯的優(yōu)點(diǎn)就是短路分?jǐn)嗄芰?qiáng)，小熔斷器的分?jǐn)嗄芰σ话阋渤^(guò)50kA，甚至有的超過(guò)200kA，然而小型斷路器的短路分?jǐn)嗄芰秃茈y達(dá)到這種程度。

相比較斷路器，熔斷器出現(xiàn)故障維修的情況較少，而且熔斷器結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，體積很小而且更換、安裝也方便。更換時(shí)可以從備用回路里得到，也可以備存少量的熔體。更換熔斷器熔體時(shí)多用專(zhuān)門(mén)的手柄，這樣更換的時(shí)候更加方便，不像斷路器需要長(zhǎng)時(shí)間停電。目前在我國(guó)，熔斷器還有較大的發(fā)展空間。

4低壓配電設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些事項(xiàng)

4.1保證供電質(zhì)量

社會(huì)正處在高速發(fā)展的時(shí)期，人們對(duì)于供電有更高的需要。一些比較特殊的供電單位，如世界博覽會(huì)、奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)等，或者一些有嚴(yán)格需要的安全防護(hù)場(chǎng)所：民航站和火車(chē)站等交通樞紐，對(duì)供電的需求極高。對(duì)此，在進(jìn)行配電設(shè)計(jì)工作時(shí)一定要找好可靠的外部電源，設(shè)置可靠的內(nèi)部電源。

另外還有眾多因素會(huì)對(duì)供電連續(xù)性造成影響。比如：低壓配電系統(tǒng)的故障、主電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性、天氣影響和外部的破壞等等，許多因素是不可避免的。但是通過(guò)保護(hù)電器的選擇和設(shè)置，可以有選擇性地動(dòng)作，盡可能地縮小斷電影響的范圍。

4.2配電柜內(nèi)出線回路不要過(guò)多

配電柜是相對(duì)封閉的設(shè)備，所以，它的散熱情況比較差。如果電器安裝密度較高，發(fā)熱量也相應(yīng)地提高，電器的實(shí)際載流能力會(huì)降低，可能達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。為保證配電設(shè)備的安全使用和配電系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，在設(shè)計(jì)配電柜時(shí)應(yīng)當(dāng)注意出線回路不要過(guò)多。

4.3接地連接線的保護(hù)

接地連接線在接近地面處容易腐蝕斷裂，因?yàn)榈孛嫣幫寥姥鯕舛喽覝囟雀摺ｋm然可采取熱鍍鋅等措施來(lái)對(duì)接地連接線進(jìn)行處理，但也不過(guò)是能比不采取措施多用幾年而已。所以，接地連接線要在接近地面處以加熱縮套管進(jìn)行保護(hù)，不僅可以防止潮氣和空氣進(jìn)入，也可以和土壤隔離。當(dāng)然，不可以全線都套管，否則，會(huì)使降低接地電阻。接地極埋在地下越深，則土壤電阻率越低。還有個(gè)好處就是可以減緩腐蝕的進(jìn)程，因?yàn)槁袢朐缴?，土壤里含氧量就越少，并且溫度低。接地連接線采用單芯電纜，可以一定程度上避免因腐蝕而斷裂，但會(huì)增加施工的難度。

5結(jié)語(yǔ)

在低壓配電設(shè)計(jì)中，會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題，這就需要我們具體問(wèn)題具體分析，在嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范的前提下，針對(duì)工程的特點(diǎn)進(jìn)行低壓配電設(shè)計(jì)。只有總結(jié)之前的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)已有的問(wèn)題加以解決和完善，才能在日后的工作中創(chuàng)造出高效益的成果。

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