低壓配電系統(tǒng)設(shè)計存在問題及對策

葉保強

摘要：低壓配電系統(tǒng)設(shè)計是電氣設(shè)計的重要內(nèi)容。隨著人們生活水平的提高，人們對建筑低壓配電系統(tǒng)的要求越來越高，然而電氣在設(shè)計上常常會忽略很多細(xì)節(jié)問題，給用戶造成不便。本文結(jié)合筆者電氣設(shè)計工作實踐，就電氣設(shè)計中存在的問題進(jìn)行探究，并提出解決的對策。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)計；低壓配電；問題與對策

前言

隨著國民經(jīng)濟(jì)地快速發(fā)展，現(xiàn)代自動高科技的電氣化設(shè)施可以讓建筑物更充滿有人性化，然而在設(shè)計施工過程中也會出現(xiàn)各種不同程度的問題，許多問題所引發(fā)出的后果也是不可預(yù)料的。隨著近年來我國工業(yè)化的不斷發(fā)展，工廠自動化、機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)計應(yīng)根據(jù)工程特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，做到遠(yuǎn)近期結(jié)合，以近期為主。同時應(yīng)采用符合國家現(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。一級負(fù)荷應(yīng)由雙重電源供電，當(dāng)一電源發(fā)生故障時，另一電源不應(yīng)同時受到損壞；二級負(fù)荷宜由兩個回路供電，并且可以手動切換，在條件很困難的情況下，允許只有一個電源。

（2）配電系統(tǒng)的接線力求簡單靈活，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。同一電壓的配電級數(shù)不宜多于兩級。在高層建筑物內(nèi)，當(dāng)向樓層各配電點供電時，宜采用分區(qū)樹干式配電；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，一般不考慮當(dāng)一電源系統(tǒng)發(fā)生故障或檢修停電時，另一電源進(jìn)線也同時發(fā)生故障。

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

（5）在進(jìn)行配電系統(tǒng)設(shè)計時，不能只考慮當(dāng)前的負(fù)荷，必須對負(fù)荷的增長的進(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，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)超過目前負(fù)荷時，未能滿足配電的要求。

3.低壓配電設(shè)計中存在的問題

3.1未對低壓配電線路靈敏度進(jìn)行校驗

這個問題一般出現(xiàn)在道路與隧道工程中。該類工程的用電負(fù)荷分布性使得低壓配電線路都相對較長，一般會達(dá)到幾百米，多的會有上千米。設(shè)計師一般注重計算線路壓降，卻忽略檢驗低壓配電線路的靈敏度。在一級配電的時候，只要檢驗靈敏度符合要求，那么線路電壓一定可以滿足要求，相反則不能。而二級以上的配電線路，就應(yīng)同時對線路壓降和靈敏度進(jìn)行校驗。有的過分專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)置就不用對靈敏度進(jìn)行檢驗，卻不知還應(yīng)對線路之間短路防護(hù)進(jìn)行檢驗。當(dāng)采用非選擇性的低壓開關(guān)時，由于瞬動電流倍數(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關(guān)，依靠短路短延時的設(shè)置對接地故障進(jìn)行保護(hù)。

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

近些年來，我國工廠的自動化進(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）組成自動控制系統(tǒng)，由中央控制室的上位計算機管理控制系統(tǒng)、現(xiàn)場控制站等組成一個有線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?，F(xiàn)場控制站在現(xiàn)場進(jìn)行工藝參數(shù)檢測、用電設(shè)備運行工況信號的采集、監(jiān)測和控制，并向中央控制室進(jìn)行實時傳送，動態(tài)實時顯示廠區(qū)工藝流程。中央控制室可調(diào)用現(xiàn)場控制站的全部運行信息，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)在電動機（比如風(fēng)機、水泵等）附近便于操作和觀察的地點，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，它具有最高級別的控制權(quán)。

《通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：“遠(yuǎn)方控制的電動機應(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)方誤起動電動機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)置得過大。應(yīng)當(dāng)針對工程特點、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變壓器提供。平時兩回電源同時供電，母聯(lián)斷路器斷開。當(dāng)一回電源因故障或檢修停電時，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、二級用電負(fù)荷不多時，沒有必要將母聯(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。事實上熔斷器一個很明顯的優(yōu)點就是短路分?jǐn)嗄芰?，小熔斷器的分?jǐn)嗄芰σ话阋渤^50kA，甚至有的超過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)非常簡單，價格便宜，體積很小而且更換、安裝也方便。更換時可以從備用回路里得到，也可以備存少量的熔體。更換熔斷器熔體時多用專門的手柄，這樣更換的時候更加方便，不像斷路器需要長時間停電。目前在我國，熔斷器還有較大的發(fā)展空間。

4低壓配電設(shè)計中應(yīng)注意的一些事項

4.1保證供電質(zhì)量

社會正處在高速發(fā)展的時期，人們對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、奧林匹克運動會等，或者一些有嚴(yán)格需要的安全防護(hù)場所：民航站和火車站等交通樞紐，對供電的需求極高。對此，在進(jìn)行配電設(shè)計工作時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對供電連續(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。但是通過保護(hù)電器的選擇和設(shè)置，可以有選擇性地動作，盡可能地縮小斷電影響的范圍。

4.2配電柜內(nèi)出線回路不要過多

配電柜是相對封閉的設(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，電器的實際載流能力會降低，可能達(dá)不到設(shè)計要求。為保證配電設(shè)備的安全使用和配電系統(tǒng)的可靠運行，在設(shè)計配電柜時應(yīng)當(dāng)注意出線回路不要過多。

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，因為地面處土壤氧氣多而且溫度高。雖然可采取熱鍍鋅等措施來對接地連接線進(jìn)行處理，但也不過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。還有個好處就是可以減緩腐蝕的進(jìn)程，因為埋入越深，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，但會增加施工的難度。

5結(jié)語

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

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